隨著手機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品和電動(dòng)車的普及，鋰電池在生活當(dāng)中扮演的角色越來越重要。

盡管鋰電池因低能量密度、循環(huán)使用壽命有限的缺點(diǎn)經(jīng)常受到人們?cè)嵅?，但與這些問題相比，電池安全性問題才是關(guān)注的重點(diǎn)。當(dāng)鋰電池存在安全性缺陷的時(shí)候，其因起火、爆炸造成的后果總是那么觸目驚心。

那么，在鋰電池成品出廠之前就必須對(duì)首先嚴(yán)格對(duì)其進(jìn)行測(cè)試才行。在這里，鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)的地位就顯得非常重要了。

01

鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)是指對(duì)電芯以及成品電池進(jìn)行測(cè)試的相關(guān)設(shè)備。檢測(cè)的目的是為了確認(rèn)其各項(xiàng)指標(biāo)是否達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)或出廠標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)防某些疏忽而導(dǎo)致的意外事故發(fā)生。

因此，一只合格的鋰電池在安全性能上應(yīng)該滿足下面這些條件：

無論是在短路、過充電、針刺、平板沖擊亦或是燃燒情況下，理應(yīng)不會(huì)因起火而造成爆炸。

根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)可分為不同的類別：

按作用對(duì)象的不同，鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)可分為電芯檢測(cè)系統(tǒng)、模組檢測(cè)系統(tǒng)、鋰電池組檢測(cè)系統(tǒng)等。

按應(yīng)用領(lǐng)域的不同，鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)可分為手機(jī)電池檢測(cè)系統(tǒng)、筆記本電池檢測(cè)系統(tǒng)、電動(dòng)工具電池檢測(cè)系統(tǒng)、電動(dòng)自行車電池檢測(cè)系統(tǒng)、電動(dòng)汽車電池檢測(cè)系統(tǒng)等。

按電池組組裝檢測(cè)工序分，鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)包括電芯分選檢測(cè)系統(tǒng)、充放電檢測(cè)系統(tǒng)、保護(hù)板檢測(cè)系統(tǒng)、線束檢測(cè)系統(tǒng)、BMS檢測(cè)系統(tǒng)、模組EOL檢測(cè)系統(tǒng)、電池組EOL檢測(cè)系統(tǒng)、工況模擬檢測(cè)系統(tǒng)等。

02

鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示：

上游主要為電子元器件和機(jī)箱機(jī)架等供應(yīng)商。

這些廠商主要提供相關(guān)電子元器件及機(jī)箱機(jī)架等零部件。

電子元器件是電池測(cè)試設(shè)備較為核心的部件，因此技術(shù)含量和附加值都很高。其他比如機(jī)箱、機(jī)架由于加工和制造的技術(shù)含量較低，所以附加價(jià)值較低。

中游為鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)行業(yè)。

鋰電池檢測(cè)設(shè)備制造商需要根據(jù)電池制造商研發(fā)和生產(chǎn)的不同類型的電池，提供相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備以達(dá)到檢測(cè)產(chǎn)品安全可靠性和研發(fā)目的。

一般而言，客戶要求各不相同，具有多樣性、個(gè)性化定制特征。鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)行業(yè)企業(yè)都需結(jié)合現(xiàn)有產(chǎn)品，重新設(shè)計(jì)方案。因此，鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)與鋰電池制造業(yè)有著密切的聯(lián)系。

全球鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)制造商中，規(guī)模較大、知名度及市場(chǎng)份額較高的企業(yè)有美國Bitrode、德國Digatron及納斯達(dá)克上市公司AV、韓國PNE、日本片岡制作所等。而國內(nèi)鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)制造商則有杭可科技、先導(dǎo)智能（泰坦）、星云股份、恒翼能、精捷能、瑞能股份等10多家企業(yè)。

由于國外企業(yè)相對(duì)于國內(nèi)研發(fā)起步早，因此在設(shè)備精度、自動(dòng)化程度、性能、技術(shù)方面均顯得更加成熟。

下游客戶為鋰電池制造商。

鋰電池制造商從鋰電池檢測(cè)設(shè)備制造商取得檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行電池測(cè)試。

鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)屬于鋰電池制造商在合成電芯后對(duì)其進(jìn)行的后處理環(huán)節(jié)，價(jià)值量大約占到鋰電池生產(chǎn)程序的30%-35%。

檢測(cè)的工序包括有，電芯的化成、分容、檢測(cè)、分選等工作。

化成是通過首次充電激活電芯的過程，目的是激活活性物質(zhì)，形成穩(wěn)定的SEI膜，清除氣體副產(chǎn)物以及不合格的電芯?；稍O(shè)備主要是化成機(jī)。

分容是將化成好的電芯按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)其進(jìn)行再一次完整的充電及放電進(jìn)行充放電。分容的核心設(shè)備是充放電機(jī)。

在國外，某些鋰電池生產(chǎn)廠家使用單獨(dú)的充電機(jī)和放電機(jī)，但在國內(nèi)，一般使用的是兼帶有充電和放電功能的充放電機(jī)來進(jìn)行分容，所以充放電機(jī)有時(shí)也被叫做分容機(jī)。

電芯在充電及放電時(shí)，充放電機(jī)不但對(duì)電芯進(jìn)行充放電，也會(huì)記錄充放電的相關(guān)數(shù)據(jù)和曲線圖表，如電流、電壓、時(shí)間等。這些數(shù)據(jù)都能檢測(cè)出鋰電池是否合格。

在充放電之外后，電芯處于自放電狀態(tài)，需要靜置一段時(shí)間。電芯的靜置一般需要單獨(dú)設(shè)立符合環(huán)境條件的靜置倉庫。測(cè)試靜置前后電芯的電壓和內(nèi)阻，可以更準(zhǔn)確地了解電芯的質(zhì)量。

分選，又叫分檔，就是對(duì)化成、分容好的電芯按一定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類選擇，又叫等級(jí)分選。分選除需要區(qū)分合格與不合格品之外，還需要根據(jù)要求是否對(duì)電芯進(jìn)行組合，這是因?yàn)殇囯姵卦趹?yīng)用過程中，經(jīng)常都是多節(jié)電芯的并聯(lián)、串聯(lián)或兩者結(jié)合，若選取性能接近的電芯，將會(huì)有助于電池整體性能的最大發(fā)揮。

若對(duì)單體電芯而言，可以區(qū)分電池品質(zhì)，剔除不良品，滿足出貨要求。若對(duì)組合電芯而言，主要是為了配組的一致性，將電池性能相近的分成一類組裝成電池組，減少“木桶效應(yīng)”對(duì)電池組產(chǎn)生的不良影響，保證電池能良好地運(yùn)行。

最后，成品后的鋰電池接下來有其他專門測(cè)試，比如單元和模塊的老化測(cè)試，性能測(cè)試，安全性測(cè)試（機(jī)械安全性、環(huán)境安全性和電氣安全性）等等。專門測(cè)試配備專門的測(cè)試設(shè)備。

目前，最為知名的鋰電池制造商主要有國外的韓國三星、LG、日本村田、比克動(dòng)力、天津力神以及國內(nèi)的寧德時(shí)代（CATL）、比亞迪、國軒高科等一線電池廠商。

03

鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)行業(yè)與鋰電池制造行業(yè)息息相關(guān)，作為鋰電池行業(yè)的上游，鋰電池行業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平?jīng)Q定了鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平。

目前，鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)主要應(yīng)用于3C產(chǎn)品（計(jì)算機(jī)類、通信類和消費(fèi)類電子產(chǎn)品）、新能源汽車、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、儲(chǔ)能等領(lǐng)域。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2013-2018年，全球鋰電池出貨量規(guī)模由57.6GWh增長(zhǎng)到189GWh，復(fù)合增長(zhǎng)率超過25%。其中2014年全球新能源汽車動(dòng)力電池出貨量?jī)H有10Gwh，而到了2019年新能源汽車動(dòng)力電池需求量高達(dá)111GWh。

顯然，在過去幾年，新能源汽車方興未艾貢獻(xiàn)了鋰電池市場(chǎng)的主要增量。

就現(xiàn)在來看，鋰電池用量最大的3C產(chǎn)品市場(chǎng)需求已出現(xiàn)飽和狀態(tài)，未來消費(fèi)鋰電池基本上保持平穩(wěn)增長(zhǎng)需求。接下來以新能源汽車以及儲(chǔ)能領(lǐng)域?yàn)橹鲗?dǎo)的市場(chǎng)將會(huì)快速發(fā)展，推動(dòng)鋰電池的市場(chǎng)需求迅猛增長(zhǎng)，而鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模也會(huì)跟隨迅速擴(kuò)大。

根據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)分析和推算，在2014年全球鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)市場(chǎng)需求也就僅為44億元，我國市場(chǎng)需求約為26億元。未來，隨著新能源汽車需求爆發(fā)下，有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到了2020年，全球鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)市場(chǎng)需求將超過110億元，我國鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)的市場(chǎng)空間也將達(dá)到66億元。

04

20世紀(jì)50年代，鋰電池被成功研發(fā)出來。

不久，鋰電池制造及充放電技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)的逐漸成熟，鋰電池的應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。

80年代，由計(jì)算機(jī)控制的鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)開始面世，軟件系統(tǒng)成為鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)的重要補(bǔ)充，促進(jìn)了鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展。同一時(shí)期，我國出現(xiàn)能耗式充放電系統(tǒng)企業(yè)。

90年代，國外知名鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)企業(yè)，如迪卡龍、必測(cè)進(jìn)入我國。此時(shí)，鋰電池主要以單體電池為主，鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)也主要針對(duì)單體電池進(jìn)行擠壓、沖撞、針刺、充放電測(cè)試及保護(hù)板測(cè)試等為主。

進(jìn)入21世紀(jì)，3C電子產(chǎn)品的普及，鋰電池市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)，像星云電子、臺(tái)灣承德這一類鋰電池檢測(cè)設(shè)備制造商開始出現(xiàn)。而且，單體電池式微，電池模組的應(yīng)用比例在不斷提高，針對(duì)電池模組的檢測(cè)技術(shù)跟著進(jìn)一步突破。

2010年，鋰電池開始應(yīng)用在中小動(dòng)力工具、新能源汽車及儲(chǔ)能領(lǐng)域，我國鋰電池檢測(cè)技術(shù)開始突飛猛進(jìn)，出現(xiàn)了能量回饋式充放電測(cè)試系統(tǒng)、大功率高精度工況模擬系統(tǒng)、BMS測(cè)試系統(tǒng)，行業(yè)向自動(dòng)化、系統(tǒng)化方向邁進(jìn)。

如今，我國鋰電池廠商電池檢測(cè)環(huán)節(jié)，化成、分容檢測(cè)設(shè)備的國產(chǎn)化程度已達(dá)高達(dá)80%-90%。但是，由于鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)行業(yè)還處于行業(yè)生命周期中的初創(chuàng)期，因此行業(yè)的集中度較低，大部分的國內(nèi)電池測(cè)試系統(tǒng)公司年收入不足千萬，收入上億的鋰電池測(cè)試系統(tǒng)企業(yè)非常少見。

對(duì)比國外那些鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)企業(yè)，無論規(guī)模還是技術(shù)方面仍存在某些差距，總而言之，我國鋰電池檢測(cè)系統(tǒng)行業(yè)未來發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>