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锂电池产业链的中日韩大战

日期: 2018-01-31
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发表于: 2018-01-31
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如果说人类唯一一个随身携带的能源设备,那就是锂电池了,确切的说是锂离子电池。我们平时用的智能手机,平板电脑,笔记本电脑,乃至深圳,北京,杭州,太原,上海等城市大街上的电动出租车,电动大巴,其内部都有锂离子电池。


锂离子电池产业从90年代初诞生以来,至今已有大约30年时间,这个行业从日本垄断,到日韩争霸,到现在中日韩三足鼎立,现在逐渐开始向中国垄断的方向发展。


我们的用的锂电池,其实主要就是用于两大产业,一个是消费电子产品,一个是汽车。


锂电池的发明者是西洋美国人,毕业于耶鲁大学和芝加哥大学的John Goodenough教授,注意这个名字,goodenough,他爸妈取名的时候不知道是怎么想的。Goodenough教授现在还健在,在各个锂电池的峰会,论坛之类的场合还能看到他的身影。


锂电池这个行业是很有意思的,曾经这个行业是日本人垄断世界的行业,


世界上第一个将锂电池实现商业化生产的公司是日本的索尼,1991年商业化生产锂离子电池用于消费电子产品。


不过大家也知道,一个新技术,新产品,在中国人进来以前都是高端的,一旦中国人进入了该产业,该产业就会迅速白菜化。


还记得90年代手机电池能卖到七八百元甚至上千元人民币一块吗?那个时候中国人一个月的工资才多少钱,一块手机电池顶你几个月的工资,那个时候一个中国的老板,拿出一个价值上万元的大哥大往桌上一放,握草,绝对是土豪,说明这个老板有实力啊。


也因为此,日本人真的赚了不少暴利。后来韩国的三星和LG也进入了这个行业,并且迅速的成为了世界巨头,他们的价格也是高高在上的,毕竟韩国也是小国家,能做锂电池的公司就那么几家,当然也可以联合控制价格卖高价。


不过在2000年以后,中国电池大王比亚迪在锂电池领域率先崛起,标志着中国真正第一次冲进了锂电池(主要是锂离子电池)的行列。为什么是这个时间点?那个年代手机的霸主是诺基亚和摩托罗拉,不像今天是苹果华为三星,


一个摩托V3手机销量上亿台,全国各地的老板拿着现金到天津摩托罗拉工厂去要货,因为太TM赚钱了。


比亚迪在2000年是中国第一家获得摩托罗拉手机锂电池订单的公司,在2002年又是第一家获得诺基亚手机电池订单的公司,标志着中国锂电池的品质和技术得到顶级电子品牌的认可。


随着比亚迪的崛起,一大批中国公司进入了锂电池行业,经过十几年发展,这个行业目前已经成了中日韩三国演义的局面。由于中国公司的崛起,锂电池的价格迅速下降到了100元人民币以下。


为什么一个行业明明大家挣钱挣的好好的,中国人一进来就马上白菜化呢?


这跟中国的国家规模有关系,日韩这种财团高度垄断的国家,锂电池就那么几家做,客户也是那么几家,市场又只有那么大,新公司在财团的打压下根本没有生存的空间。以韩国为例子,锂电池的客户就是三星,LG为主,他们都买自家的电池。其他电池公司根本无法生存。


而中国就不一样了,市场太广阔了,我不说打进大公司的供应商,我就专门做电池瞄准售后市场,也足够让我生存下来。


你的苹果,三星,华为手机的电池坏了,如果走进路边的手机配件店,你十有八九买到的不会是原装的电池,它们都来自哪里呢,就来自中国大大小小的锂电池厂家。


打不进高端品牌产业链,我打进山寨机,打进中小型电子品牌公司的产业链,也足够让我生存下来。中国14亿人的广阔市场,我哪怕一块电池赚10元,一年卖100万块也有1000万的净利润。


那么目前来看三国竞争态势如何?我们看下面的2016年竞争格局图,全球十强锂电池公司,日本有两家:松下和索尼,韩国有两家:三星和LG,剩下全部是中国企业,其中比亚迪是中国的老大。


按照国家来分,中国厂家占了全球60%的销售额,日本占了全球17%,韩国占23%左右。更重要的是,中国厂家的增长速度比日韩要快,也就是中国占世界的份额还在继续提升。




我们再把眼光放到全球前20名,


2016年的全球TOP 20锂电池生产厂家,中国有15家,日本有3家,松下,索尼,AESC,韩国有2家,LG和三星。




从上面2016年的销售额,


我们可以看到锂电池世界前三名都是日本韩国企业:第一名松下230亿人民币,第二名LG

210亿人民币,第三名三星SDI 205亿人民币。都是200亿人民币以上。


接下来紧跟的第二梯队是中国三巨头:比亚迪160亿人民币,CATL(宁德时代)140亿人民币,ATL 135亿人民币,都是一百亿元营收的级别。


其中宁德时代和ATL实际上可以算是一家,你们注意看下名字,CATL(宁德时代)和ATL很像是OPPO和VIVO的那种关系。宁德时代成立于2011年,专注做汽车用的动力电池,创始人曾毓群就来自ATL。


ATL也是中国人创建的公司,遗憾的是尽管技术和管理团队基本是中国人,但是从资本角度来看,是日本TDK控股的公司


再下来是50-100亿的第三梯队了,索尼世界第七80亿人民币,国内厂家沃特玛第八65亿,天津力神第九 60亿人民币。


但是就增长速度而言,日韩的四大家族和中国狼群完全不能比拟的。


2016年第一名的松下增长15%,第二名的LG增长18%,第三名的三星SDI增长11.4%


第四名的比亚迪增长28%,第五名的宁德时代猛增145.6%,第六名的东莞ATL增长13.4%


如果再往下看,第七名的索尼下降20%,


第八名的中国沃特玛增长199.5%,第九名的力神增长71.4%


实际上,这个TOP20榜单漏掉了中国的两家主流手机锂电池供应商,深圳欣旺达和惠州德赛电子,这两家是苹果Iphone手机的御用电池供应商。


欣旺达2016年可谓是大丰收,其营收为80.90亿元,与上年同期相比增长了25.01%,归属上市公司股东的净利润为4.50亿元,与上年同期相比增长38.59%,


除了苹果以外,欣旺达已经成为华为、OPPO、vivo、小米、联想、魅族、乐视、金立等国内一线手机品牌主要供应商。欣旺达自从意识到国产手机品牌的崛起,开始“远苹果亲国产”以后,其在近两年来,均保持高速增长。


再来看看德赛电池公司在2016年全年实现营收87.24亿元,同比上升3.44%;实现净利润2.55亿元,同比增长10.89%。


整体看来,苹果作为德赛电池第一大客户,在其营收中所占比例高达60%以上,因此德赛电池受到苹果的营收影响非常大。现在德赛也在采取降低对苹果依赖的策略,在开拓电动汽车,电动工具,和国产智能手机品牌的市场。


看到规律了吗,国产供应链都在试图降低对苹果的依赖,这充分说明了国产品牌的崛起。


未来几年,中国锂电池厂家在市场份额,营业收入和利润上全面压倒日韩的时代将会到来。其中宁德时代有可能在2017年取代比亚迪成为中国最大的锂电池厂家,


2017年5月,宁德时代宣布和国内最大的汽车公司上海汽车成立合资公司生产电动汽车锂电池,这给主要给自家电动车供应锂电池的比亚迪带来比较大的刺激,比亚迪目前也在考虑开始外销电动车锂电池,扩大销售额,否则其锂电池业务被宁德时代赶超只是时间问题。


2017年6月,宁德时代发布公告,即将登陆A股,其估值竟然超过1200亿人民币。


中日韩在锂电池领域的实力变化,用下面的图或许更加直观,我们金额上已经超过了日韩,但是世界前三名仍然被日韩企业占据,比亚迪和宁德时代一个第四,一个第五,距离前三名的差距并不大,预计两者将会迅速冲进世界前三。




接下来我们要关心下锂电池上游材料和装备的国产化情况了。我们看下锂电池的上游材料的国产化情况,我们可以用下面的图做参考,注意也就是个参考,四大核心原材料:正极材料,负极材料,电解液,隔膜。




有一点是肯定的,正极材料是锂电池最核心和最贵的部分,他可以说是影响锂电池能量密度和性能的核心材料,成本占了30%--40%。目前四大核心原材料,除了隔膜目前国产化率较低,其他三个都已经实现了自主国产化。


正极材料,中国占世界份额50%以上


正极材料有多种,我们平时说的用于电动汽车的磷酸铁锂,三元锂电池,用于手机和平板电脑的钴酸锂电池,锰酸锂电池等,其实都是正极材料不同


2015 年中国正极材料产量为 10.65 万吨,占全球产量的 47.67%,但是领导厂家还是日韩厂家。


《2017年中国锂电池正极材料产业研究报告》统计数据显示,2016年,中国锂电池正极材料总体产量达到16.2万吨,同比增长51.4%。其中LFP产量5.7万吨,NCM产量6.1万吨,LCO产量3.5万吨,LMO产量0.9万吨。


在全球市场竞争方面,日本和韩国企业正极材料以三元材料为主,中国也在逐渐开始使用三元材料,下图是2015年世界主要企业正极材料份额,国外的竞争对手主要是韩国企业优美科和L&F两家,日本企业日亚化学和住友金属两家,都是三元材料为主。例如日亚化学大部分是NCM,住友金属的NCA主要给松下供货,松下是特斯拉的供应商




可以看到,中国的锂电池正极材料企业全部实现高速增长,中国杉杉能源2016年已经成为全球最大的正极材料供应商


正极材料公司杉杉能源2016年实现主营业务收入25.03亿元,同比上升8.12%;归属于上市公司股东的净利润1.74亿元,同比上升121.48%,值得一提,杉杉能源除了给国内电池厂家提供正极材料,还是松下电池的供应商。


厦门钨业的电池材料2016年实现营业收入25.5亿元,而2015年电池材料的营业收入仅为10.85亿元,增长高达135%,该公司60%的产能是三元材料,是韩国三星SDI,LG和日本松下,中国宁德时代的供应商。


当升科技2016年实现营业收入13.35亿元,同比增长55.10%;实现归属于上市公司股东的净利润9928.78万元,同比增长647.56%。当升科技的营业收入包括了锂电池生产设备的收入。


北大先行2016年实现销售收入约11亿人民币,增长超过50%。北大先行以国内客户为主。


湖南瑞翔2016年上半年实现销售收入约9亿元,为三星SDI, LG,东芝,力神,比亚迪等提供正极材料


另外国内还有家格林美,做三元材料正极,主要是NCM和NCA


2016年度格林美电池材料板块实现营业收入为20.7亿元,较2015年增加5.41亿元,增长35.37%,贡献毛利额4.62亿元。


可以看到正极材料领域,磷酸铁锂中国基本算是垄断地位,但是三元材料领域日韩在技术和份额上均有优势,当然中国除了保持在磷酸铁锂的优势地位以外,在三元材料领域也在奋起直追。


负极材料中日垄断全球市场95%,而中国在不断蚕食日本的份额。


与其他材料都是中日韩三家争霸不同,负极材料就是中日两家。


锂电池负极材料就是石墨,目前中日形成了垄断世界市场的态势,两国公司的份额占了全球的95%以上,而这其中中国的市场份额又比日本高。


全球前三位为深圳贝特瑞,日本日立化学,上海杉杉。三家公司占了全球份额的70%。


三强以外还有日本碳素,三菱化学,日本JFE等公司


据日本矢野经济对2014年全球负极材料市场份额的统计,贝特瑞市场占有率为31.8%,排名全球第一。为三星、松下、LG、比亚迪等世界级企业在电池原料层面提供定制方案。


2016年贝特瑞完成营收21.36亿元,同比增长42.28%;实现归属于挂牌公司股东的净利润2.61亿元,同比增长47.12%,


杉杉2016年锂电池负极材料收入大约15.9亿元,增长47%左右,均远远快于日本公司的增速。


这意味着市场份额还在继续玩零和游戏,也就是从日本公司向中国公司转移。


电解液中国厂家逐渐形成垄断之势


电解液市场,我国在国际上的主要竞争对手是四家,日本的三菱化学和宇部兴产,韩国的LG化学和旭成化学,但是这四家份额都在不断下降。


2015年,全球电解液整体产量为11.1万吨,同比增长34.3%;中国电解液产量为6.9万吨,同比增长52.7%; 中国占全球62.2%,从增长速度来看,中国电解液产量的增长速度明显高于全球。


国内电解液的领头羊新宙邦,2016年实现营业收入15.9亿元,增长70.1%,净利润2.56亿元,曾在100.45%,世界市场占有率达到了10%,该公司是三星和索尼的优秀供应商。


国内第二大电解液生产商广州天赐,2016年营业收入18.37亿元,增长94.25%,净利润3.95亿,增长296.87%,当然天赐不止生产电解液,还生产电解液的上游材料六氟磷酸锂,因此其毛利率比新宙邦还要高,净利润率竟然搞到20%以上,达到苹果公司的水平。


国内第三大电解液生产商华荣化工实现营业收入为10.67亿元,同比增长109.3%,净利润为1.44亿元,同比51.47%,


电解液的电解质主要是六氟磷酸锂,可以说,六氟磷酸锂是电解液的上游产品,自从中国公司掌握该技术之后,日韩企业市场份额开始迅速下降。


2004年之前,日本的瑞星化工、森田化学和关东电化垄断了六氟磷酸锂行业,当时六氟磷酸锂的价格在60万元/吨以上。2004年天津金牛公司年产80吨装置投产,打破了日本的垄断,六氟磷酸锂价格下降到30-40万元/吨。


但是由于我国生产工艺没有突破,无法形成大规模量产能力,只能进行成本高昂的小规模试生产,因此2011 年之前,日本的瑞星化工、森田化学和关东电化仍然几乎垄断了六氟磷酸锂行业,当时六氟磷酸锂的毛利率高达80%。


2011 年开始,以多氟多为首的国内厂商成功突破了六氟磷酸锂的生产工艺,并以价格优势进入国内电解液企业的供应链,


随后日本企业为夺回市场份额被迫降价,导致六氟磷酸锂价格由2010年的34万元每吨下降至2015年第二季度的最低点8.4万元每吨,竟然下降了四倍之多,可见当初日本人赚了多少钱。




中国多氟多在2015年已经成为全球第二大六氟磷酸锂生产商,从下图可以看出,世界第一是日本森田化学,第二是中国多氟多,第三是日本瑞星化工,第四是中国天赐材料,第五是中国必康股份




2016年,多氟多公司营业收入28.57亿元,同比增长30.93%;归属净利润5.17亿元,同比增长1219.48%(2016年年报),按照公司自己的说法,国内市场占有率30%,国际市场占有率跃居世界第一。


天赐材料前面已经说过,生产六氟磷酸锂都是给自家生产电解液用


中国第三的必康股份2016年公司实现营业收入37.3亿元,比上年同期增长84.30%;实现归属于上市公司股东的净利润9.33亿元,比上年同期增长65.02%。当然必康股份包括其他业务,但是电解液业务的增长是主要贡献。


四大核心原材料,有三个已经实现了完全的国产化,或者说自主化,因为毕竟还是会进口一部分。那么剩下的一个还没有实现完全国产化的就是锂电池隔膜了,锂电池隔膜其实就是一层用来隔离锂电池正极和负极,防止短路的膜,既要能够起到隔离的作用,又要对锂离子有很好的通过性,这样电池才能正常充放电。


隔膜的成本在锂离子电池中占大约10%左右。为了看下世界市场的变化,我们先来看看2008年世界锂电池隔膜市场的格局


下图是2008年的世界锂电池隔膜市场份额,世界市场90%被美国和日本垄断。


第一是日本旭化成29%,第二是美国Celgard 23%,第三是日本东燃23%,第四是宇部兴产7%,第五是韩国SK 5%,第七的恩泰克是美国企业,占4%。


当然韩国也能少量自产,自家用为主。


当时的中国三强深圳星源材质只占2%,格瑞恩为4%,金辉高科为2%,合计只有8%。


且星源材质当时只是试产性质,还没有真正规模化的大量销售,这个2%的份额实在是很勉强。




8年过去了,下图是2016年的全球锂离子电池隔膜的的产业格局(实际是2015年的数据)


日本旭化成还是世界第一,不过份额从29%下降到了18%,


日本东燃化学世界第二,份额从23%下降到了14%,


第三名换成了异军突起的韩国企业SK,份额12%,


美国Celgard排名世界第四,市场份额从23%下降到了10%。韩国崛起了一家W-Scope是世界第五,8%。


与此同时,中国隔膜厂家也快速崛起,星源材质发展最快,从2%上升到了7%,中科科技5%,金辉高科4%。




从2008年和2016年的对比,我们可以明显看出世界的变化趋势,就是隔膜的世界市场份额从美国和日本转移到中国和韩国手中。


其中美国的Celgard事实上已经被排在世界第一的日本旭化成收购了,所以美国已经退出了竞争,感觉美国真的是去工业化的好榜样。


实际上,上图虽然写的是2016年的锂电池隔膜世界格局,用的是2015年的数据。


在上图里面星源材质排在世界第六位,2016年星源材质全年实现营业收入5.06亿元,较上年同期增长18.97%;归属于上市公司普通股股东的净利润1.55亿元,较上年同期增长31.34%。星源材质现在已经超过了第五名的韩国W-scope,跃居世界第四位(celgard和旭化成是一家了)


星源材质作为中国最大的隔膜生产厂家,其董事长陈秀峰2016年12月在接受记者采访的时候,说起当时为什么要做隔膜,说了三点很有意思。


1:在中国人开始做锂电池隔膜之前,被日本人垄断的锂电池隔膜是暴利


“到2003年,锂电池正极、负极和电解液都实现了国产化,但隔膜一直依赖进口,受制于人,所以价格也非常高。当时制造隔膜的PP、PE原料,大概2万多元/吨,但是做成隔膜后价值达到300多万元/吨,完全是暴利。而且小锂电厂还买不到隔膜,日本厂商要求先款后货,要求提前45天打款,还要审定你的资质,禁止用于军事用途”


2:日本人拒绝提供技术合作机会,星源材质开始找四川大学自主研发


“我们最初其实是想找日本人合作,但日本人认为这个技术是他们的国家机密,严禁外泄于是我们就找到四川大学。四川大学在高分子这个领域里面,在全国是非常强的。所以从2003年开始,我们就和四川大学向明教授合作,开始投入研发,到2006年,我们就掌握了湿法隔膜的制备技术,建了中试生产线。2007年,我们突破了干法隔膜制备关键技术。由于湿法隔膜生产线投资很大,所以我们在2008年就先建了我们的干法隔膜生产线,因此星源材质也是全球第一家同时掌握了干法和湿法两种隔膜制备技术的企业。”


3:首先买星源材质的是中国的锂电池厂家


2008年8月18日,我们出产了第一卷膜,也算是中国第一卷干法单拉隔膜,具有里程碑的意义。因为隔膜制备工艺复杂,技术点非常多,产品刚出来的时候,一些物性指标、外观,跟国外产品比还是有一定的差距。而一旦突破了关键原理技术,不断进行工艺和设备优化,进步就非常快。到2009年3月,产品正式进入了市场。我们产品第一家供给了中航锂电,2009年5月就进入了比亚迪供应链。


2011年新能源市场井喷,星源材质迅速获得了天津力神、国轩高科、万向集团、中聚电池、优特利等优质客户。2013年,星源材质又获得韩国LG化学的青睐,成为其锂电池隔膜供应商。而这也实现国产隔膜出口零突破。


我在之前的文章里面一再强调的观点,要想把上游做起来,就必须先把下游做起来,星源材质从2008年开始生产,2009年开始大批量供应市场,买他家产品的,第一家是中航锂电,第二家是比亚迪,再到后来的力神,国轩高科,万向等,全部是中国公司,一直到5年后的2013年,才有第一家外国公司LG化学开始购买星源材质的产品。


谁说产业竞争没有国家和民族的界限?事实会一次又一次的告诉你,在中国公司起步需要生存的关键时刻,只有自己人才会扶你一把。


中国的网络上,在知乎上,不断有所谓“理性人士”分析说,民族是想象出来的共同体,试图虚无化中华民族的存在,试图证明爱国没有意义,民族主义没有意义。


然而事实却一次又一次的告诉你,国家和民族不是想象出来的,而是现实的利益共同体。你身边的每一个中国人,每一家在奋力和欧美日韩企业进行产业竞争的中国公司,他们和你的利益息息相关,他们的努力和奋进也会让你从中受益。


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    2024 - 01 - 21
    摘要:本文将详细阐述高精度激光测距传感器在锂电池极片厚度测量中的应用情况。我们使用的激光测距传感器能够准确测量涂层厚度在1-10μm之间的极片,而且其精度能达到0.15μm。并且,通过特殊的同步计算过程和测厚技术,我们成功解决了由于极片在制造过程中的起伏变动带来的测量误差。我们的传感器还具有定制化的宽光斑特性,能够应对涂层厚度不均匀的情况,从而得到极片全表面的平均值。1. 导言锂电池在移动设备、电动汽车等领域的应用日益广泛,其中极片的涂层厚度对电池性能影响显著。传统的接触式和机械式测量方法经常无法满足需求,而我们的高精度激光测距传感器正好拥有非接触测量和高精度测量的优势。2. 测量系统与技术我们使用的是一种高精度激光测距传感器,它可以准确测量出微米级别的厚度,并且精度能够达到0.15μm。我们通过使用专业的同步运算程序和射测厚技术,成功地解决了由于极片在制造过程中的起伏变动带来的测量误差问题。此外,该传感器还具有定制化的宽光斑特性,能够应对涂层厚度不均匀的情况,从而得到极片全表面的平均值。3. 实验结果与效果分析多次实验结果证明,我们使用的激光测距传感器在锂电池极片厚度测量中展现出了可靠性和准确性。实验结果显示,该传感器能够稳定地测量出微米级别的涂层厚度。通过专业的同步运算程序和射测厚技术,我们成功地解决了测量误差问题。定制化的宽光斑特性使得传感器可以应对涂层厚度不均匀的情况,从而...
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    2023 - 12 - 08
    随着科技的不断发展和进步,传感器技术得到了广泛的应用,尤其是在音响设备的振动频率测量方面。为了解决传统多普勒激光振动测量仪在成本上的投入问题,我们引入了一种低成本且高精度的解决方案--我们的高精度高速激光位移传感器LTP080系列。LTP080系列是一款卓越的激光位移传感器,它具有最高160K赫兹的采样频率,可以轻松处理100赫兹以下的低频振动测量。这使得它非常适合在音响设备的振动频率测量中使用。首先,必须将激光位移传感器准确地定位在音响设备的振动部分。然后,启动传感器进行数据采集。传感器将会收集音响设备振动的位移数据,这些数据通过微积分运算计算得出速度信息。然后,再对速度数据进行二次微积分运算,便可获取加速度信息。这样,我们便可以通过经济的方式获得音响设备的振动速度和加速度信息,无需购买昂贵的多普勒激光振动测量仪。值得注意的是,这种测量方式并不完美。它需要通过数学运算将位移数据转换为速度和加速度信息,并且对于高频振动测量可能存在局限性。然而,正是这种方法的低成本和高精度特性,使其在音响设备振动频率测量方面发挥了非凡的作用。此外,激光位移传感器还有其他一些优点,例如强大的抗干扰能力,可以适应各种环境条件,包括高温、低温、湿热等环境,以及不受照射材料、颜色及表面粗糙度的影响等。总的来说,LTP080系列高速激光位移传感器在音响设备的振动频率测量中的应用,提供了一种经济实惠且准确的解决...
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    2022 - 12 - 05
    今天我们讨论的是条码阅读器的性能冗余,高性能条码阅读器有哪些优势呢?有时在使用中条码阅读器在调试时。不能很好的对准。或者条码阅读器在使用一段时间后出现故障和校准错误。纸箱和包裹也可能出现大幅度变形或者倾斜。或者定义范围不合适。或者超出质量标准,甚至有时还会达到,没有达到标准的class a,条码标准。例如条码印刷不清晰或者褪色。在所有的这种条件情况下,我们的条码阅读器的性能冗余就派上用场了。       条码阅读器达到参数限制时。通常需要性的目的,也就是说即使阅读条件不在标准范围内,足够高的读取质量也能解决这个问题。即使在极端条件下,我们专门开发的光学和模拟电子装置也能可靠读取条码信息。我给大家演示一下,在这个简单的装置中,条码阅读器通过以太网连接到PC,可以使用web对口激活调节模式,然后通过图表显示质量,如果条码印刷质量较好,清洁角度高达±30度,也能保证实现可靠性,但您可以看到我们产品的检测范围远远超过低级的限制。我们将这个产品功能,称为性能荣誉,该功能可以实现非常高的录取质量和应用可靠性。您在应用中遇到哪些问题呢?请联系我们。
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    2024 - 01 - 21
    光谱共焦位移传感器是一种利用光谱干涉测量物体位移和形变的高精度测量设备。为了确保测量的准确性和稳定性,暗校准(DARK)操作的执行及其有效掌握是至关重要的。首先,我们需要明确什么时候需要进行暗校准。主要场景包括系统重新连接、环境温度变动10℃以上以及传感器图像出现异常跳动起伏等情况。对于这些情况,都建议重新进行暗校准操作,以修正任何可能的误差。暗校准操作的具体流程如下:1. 清洁光纤:在开始进行暗校准之前,务必要清洁光纤端,以消除灰尘和油脂的干扰。这是因为这些杂质会反射光线,增加背景光的影响。2. 插牢光纤:正确并且稳固地连接光纤,避免由于连接处的反射,导致背景光的增强。3. 遮挡**:在执行暗校准时,需要使用深色物体对**进行完全遮挡,避免环境光的干扰。如果环境没有强光源,只需将被测物体移出测量范围,就可以进行暗校准。4. 执行暗校准:完成上述流程后,便可进行暗校准操作。若暗校准效果不理想,需要重新检查并确保光纤清洁和连接正常。5. 温度变化时重新暗校准:由于环境温度的改变可能影响光源的亮度,因此当温度变化超过10℃时,应重新进行暗校准,以保证准确性。除此之外,某些厂商如立仪、基恩士及普雷茨特Mini型等采用了优化设计,通过将耦合器外置或使用棱镜耦合器以及收发光纤分离的方案,能有效降低接口污染对背景光的影响,提升传感器性能和稳定性。总的来说,暗校准是光谱共焦位移传感器获取准确稳定...
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    2020 - 09 - 14
    现如今在很多的行业里面都离不开激光位移传感器的应用,因为这种特殊激光位移传感器特点‍是能够对长度以及方位等来进行高精度的准确测量,而且用起来简便且很耐用所以受到了无数用户们的认可。而面对市场上众多的激光位移传感器品牌用户们究竟该怎么去选择呢?一、根据需要测量的目标结构与材质进行选择激光位移传感器虽然有着强大的测量功能,但是对于测量的目标结构与材质也是有着相应的需求的,因为激光位移传感器的测量过程是需要一个完整三角光路的,如果被测量目标的表面凹入不平就会造成三角光路无法形成,这样的话自然也就无法顺利的得到测量数据了。如果被测量目标的表面吸光这样也是无法形成完整三角光路进而无法完成测量工作的,因此用户们在选择激光位移传感器产品之时应着重考虑到这些问题才行。二、根据参数指标的实际要求进行选择激光位移传感器如今在制造业内有着很多的应用特别是对电子行业更是如此,而在选择这种产品时也应当根据具体所需的参数指标的来进行针对性选择才行。事实上这里所说的参数及指包含的面比较广比如说分辨率还有测量的速率等,因为对零部件生产的要求越是精密那么对它的要求也自然要更高也只有这样才能生产制造出真正的好产品。虽然激光位移传感器功能众多在生产过程当中的重要性是很明显的,但是在选择激光位移传感器的时候还是不能盲目应当遵循着上述这两个方面的原则,只有这样才能在众多的激光位移传感器品牌当中顺利地找到更能够满足自身实际需...
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    2023 - 12 - 08
    现代科技日新月异的发展,为我们带来了种种便利。光伏产业就是其中的一员。压延玻璃作为光伏电池板的关键材料,其厚度的精确控制直接影响到电池板性能。然而,传统的手动检测方法难以满足高精度测量的需要,光谱共焦传感器的出现彻底改变了这一问题。光谱共焦传感器,顾名思义,它利用光谱学原理和共焦技术,实现对物体的高精度,迅速,无损检测。在压延玻璃的生产过程中,我们可以使用它进行厚度的实时监测。具体步骤如下:首先,我们应该注意的是,由于压延玻璃两面的表面状态不同,一面平整光滑,另外一面则是由无数微小的半球面拼接而成。因此,在进行光学测量时,我们需要遵循激光的透光原理,从平整表面那一侧打光。这样做可以确保我们获得的数据稳定而准确。其次,由于压延玻璃在生产过程中可能会出现轻微的抖动,因此,我们需要选择具有较大测量范围的光谱共焦传感器,以弥补生产过程中的这种不确定性。一般来说,压延玻璃的厚度在2-3.5mm之间,因此我们尽量选用量程大于8mm的传感器。最后,光谱共焦传感器具有良好的穿透性能和大角度检测能力。我们可以通过检测透明物体的正反两面,以此来获取压延玻璃的厚度值。同时,由于其可以进行大角度测量,所以,即使玻璃表面存在凹凸不平的情况,也能得出稳定、准确的测量结果。本案例给我们展示了科技与生产的完美结合,使得生产过程更加精细,更加高效。我们有理由相信,随着科技的不断进步,未来生产出的光伏压延玻璃将更加完...
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    2022 - 12 - 05
    今天我们来讲一下电容式传感器的原理,首先什么是电容传感器呢?电容传感器主要是一种开关传感器,可以检测活动区附近的材料因为这些材料会影响电场。现在您可以通过一些简短的动画进行了解。电容式传感器的主要优势,他们完全不受材料的颜色,表面特性的影响。在某些条件下甚至可以透壁检测。并且对空气中的污染物不灵敏,例如灰尘,另外重要的一点是,他们工作是完全不受任何类型背景光的影响。那么在使用电容式传感器时应该考虑哪些方面呢?       首先要考虑的是所检测物体的湿度或者尺寸可能发生变化。还需要考虑一些典型的开关频率。当然您还需要关注激光位移传感器之间的距离。最重要的一点是激光位移传感器开关距离以及特定材料的绝缘常量。关于电容式传感器,我们还需要来了解哪些其他方面呢?它有三个主要的应用领域,首先是容量控制,这里可以看到一个简单的图片,也是包装行业的一个事例,图中的两个传感器底部和顶部各有一个。       可用于检测罐装高度的高位和低位,从而开始和停止估计流程,另外一个主要应用领域是内装物控制在这个图片里,你可以看到典型的就是检测牛奶或者一些食品的人,物体内部包装的产品的容量,检测各个包装中是否存在冲突,这里电容式传感器的用处是最后一个应用是主要应用在状态控制,图中的只是可以看到这里是通过太阳能行业的一个示例,来了解电...
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白光干涉测厚传感器在晶圆水膜厚度测量中的应用及操作步骤详解 2024 - 01 - 21 白光干涉测厚仪是一种非接触式测量设备,广泛应用于测量晶圆上液体薄膜的厚度。其原理基于分光干涉原理,通过利用反射光的光程差来测量被测物的厚度。白光干涉测厚仪工作原理是将宽谱光(白光)投射到待测薄膜表面上,并分析返回光的光谱。被测物的上下表面各形成一个反射,两个反射面之间的光程差会导致不同波长(颜色)的光互相增强或者抵消。通过详细分析返回光的光谱,可以得到被测物的厚度信息。白光干涉测厚仪在晶圆水膜厚度测量中具有以下优势:1. 测量范围广:能够测量几微米到1mm左右范围的厚度。2. 小光斑和高速测量:采用SLD(Superluminescent Diode)作为光源,具有小光斑和高速测量的特点,能够实现快速准确的测量。下面是使用白光干涉测厚仪测量晶圆上水膜厚度的详细步骤:1. 准备工作:确保待测晶圆样品表面清洁平整,无杂质和气泡。2. 参数设置:调整白光干测厚涉仪到合适的工作模式,并确定合适的测量参数和光学系统设置。根据具体要求选择光谱范围、采集速度等参数。3. 样品放置:将待测晶圆放置在白光干涉测厚仪的测量台上,并固定好位置,使其与光学系统保持稳定的接触。确保样品与测量台平行,并避免外界干扰因素。4. 启动测量:启动白光干涉测厚仪,开始测量水膜厚度。通过记录和分析返回光的光谱,可以得到晶圆上水膜的厚度信息。可以通过软件实时显示和记录数据。5. 连续监测:对于需要连续监测晶圆上水膜厚度变...
运用高精度激光位移传感器进行非接触测量工件倾斜度的应用与实践 2024 - 01 - 21 在制造业、航空航天、光学制造等行业中,准确地测量工件表面的平整度和倾斜度对于产品质量、设备性能和工程安全至关重要。为了适应这一需求,本文将详细介绍运用高精度激光位移传感器进行非接触测量工件倾斜度的具体操作步骤、应用领域以及如何通过实例演示其测量原理和效果。首先,测量设备的配置环节。需要准备3到5个高精度激光位移传感器,并配合用于数据分析处理的微机软件。在开始测量之前,传感器需要先行进行标定,以一个已知的标准平面作为参照进行校准,并让所有传感器的数值归零。这一步骤保证了测量过程的准确性,也为后续的数据分析奠定了基础。进行实测时,将待测工件放置在需要测量的表面上。根据物体表面的倾斜情况,每个传感器所显示的数值会出现差距。后续,我们可以通过微机软件读取这些二次数据,进行处理,从而精确地得出倾斜度和平整度等参数。值得注意的是,我们选择3-5个传感器进行测量的原因是,三个传感器可以保证确定一个平面的最少需求。在成本允许的情况下,增加到五个传感器进行多点测量,可以有效提高测量的准确性和稳定性。另外,在使用过程中,对传感器的同步性有很高的要求,尤其是采样速度。最好达到5k以上,以便实时调整待测表面,使得调整结果更精准,并且满足实时性的需求。当然,高精度激光位移传感器的应用领域非常广泛。在制造业,尤其是汽车制造业和机械加工行业中,通过测量工件表面的倾斜度和平整度,可以有效进行质量控制和生产过程优化...
高精度激光位移传感器在桥梁结构监控中的关键应用 2024 - 01 - 21 保障桥梁的安全运行与结构稳定性是城市交通安全的重要链接,而高精度激光位移传感器正是完成此项任务的关键装备之一。在桥梁结构监测中,它们凭借其非接触式高精度测量原理,对桥梁的位移、变形、振动等关键参数进行实时监测,为桥梁健康管理提供重要依据。首先,在桥梁的挠度和变形监测中,激光位移传感器扮演着非常重要的角色。通过将传感器安装在结构的关键位置,可以实时地观察并记录桥梁的挠度、沉降和扭曲等变化情况,这些数据能够提供对桥梁健康状况的即时反馈,帮助维修人员及时发现并对异常变形现象进行处理。其次,激光位移传感器还能作为振动监测工具,为桥梁的刚度和自然频率评估提供重要依据。该传感器通过测量桥梁的振频、振型和振幅等参数,可以生成宝贵的结构振动数据。在桥梁出现异常振动现象时,它们可以实时检测并发出预警信号,为桥梁维护人员提供对策指引,确保桥梁的安全使用。最后,激光位移传感器在桥梁结构损伤检测与诊断中也展现出重要的价值。通过对激光位移传感器采集到的振动信号进行分析,可以提取出桥梁的频率响应函数和模态特征等关键信息。进一步地,这些特征可以与桥梁设计时的标准特征进行对比,以检测桥梁是否存在损伤或疲劳等问题。这也使得激光位移传感器能够在桥梁微小的结构变化初始阶段就进行预警和诊断,从而帮助维护人员采取及时的维修或加固措施,有效延长桥梁的使用寿命。总体来看,高精度激光位移传感器在桥梁结构监控中起关键作用。无论是挠...
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