芯耀
与非AI
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2024年年中，亚琛工业大学电子移动部件生产工程主席与PEM Motion、通快联合发布了一项研究成果：基于VCSEL的激光加热系统可以显著缩短电池电极生产的干燥时间，同时将运营成本和二氧化碳排放降低高达40%，设备成本减少50%。当时，这项工艺被视作电极制造环节的一项突破性进展。
两年过去，VCSEL激光干燥技术正在经历从实验室验证向产业化测试的过渡。
电极干燥为什么一直是个难题
锂离子电池至今仍是电动汽车中成本占比最高的单一部件。除了原材料价格，传统生产工艺也是电池价格居高不下的重要推手。
电极制造过程中，活性材料以粉末形式与液体粘合剂混合形成浆料，涂覆在载体膜上后，需要经过大型烤箱进行干燥。传统对流烘干依赖大型烘箱，存在能耗高、占地面积大、热效率低等结构性问题。干燥环节消耗了锂离子电池制造过程中的大部分能源。
VCSEL激光加热的技术逻辑
VCSEL激光加热系统的核心思路，是用直接辐射替代热风循环。VCSEL发射的980nm波长红外光能被电池电极材料强烈吸收，能量直接传递至涂层，几乎不产生能量损耗。
这套系统的另一个特点是模块化设计。通过独立可控的发射区域，可以实现对每个照明区域的精确控制，不仅保证均匀加热，还能根据涂层边缘与中心的不同需求定制强度分布。VCSEL模块的紧凑设计和低工作距离，使其更容易集成到现有生产线中。
通快方面在2024年发布时指出，激光干燥技术在提高能源效率、减少占地面积和改善过程控制方面具有多重优势。
2026年的技术进展：学术研究与产业化测试并行
从2025年至2026年公开的学术文献和行业信息来看，VCSEL激光干燥的研究正在从“能否实现”转向“如何优化”。
在学术研究层面，多个团队对激光干燥的工艺控制进行了深入探索。
一项2025年发表在ScienceDirect的研究提出了三阶段激光辐照方法，通过精确调控各阶段的光功率密度和照射时间，实现了20秒内完成电极干燥，相比传统方法减少90%的干燥时间，同时保持了粘结剂的均匀分布和电极的机械、电化学性能。另一项2026年发表的研究则关注高速激光干燥中粘结剂迁移效应的影响，实验表明在较低涂层厚度下，单级激光干燥对LFP阴极的电极质量没有负面影响，但在高涂层厚度和高激光强度下可能出现附着力损失。
温度控制方面，2025年10月在IEEE发表的会议论文研究了基于PID实时热反馈的VCSEL温度控制模式，实现了激光输出的动态调节，为连续卷对卷制造中激光技术的集成提供了基础。
在产业化测试层面，韩国电池制造商SK On正在其瑞山工厂的圆柱电池中试线上测试激光电极干燥设备，演示设备由韩国激光加工企业AXBIS提供。据报道，该技术可将电极干燥时间从传统的五到六小时缩短至约10分钟，减少超过90%的工艺时间。
AXBIS于2026年5月被选定为韩国产业通商资源部主管的国策课题牵头机构，课题名称为“基于Multi-junction的高功率VCSEL高效电池电极干燥系统开发”，研发周期从2026年4月至2030年12月，总经费约117亿韩元，参与机构包括Optowell、韩国光技术院、韩国机械研究院、首尔大学等。该课题的目标是开发适用于电池电极干燥的VCSEL基大面积激光干燥系统，覆盖从器件到系统集成的全链条技术国产化。
值得注意的是，据THE ELEC报道，基于激光的电池电极干燥技术目前仍处于研究阶段，尚未有已知的商业电池产线应用案例。如果SK On将该技术部署到量产中，将成为全球首个商业化应用。
产业化进程中的现实问题
从实验室到大规模量产，VCSEL激光干燥技术仍面临一些需要解决的问题。
粘结剂迁移是高速干燥工艺中的核心挑战之一。研究显示，在高涂层厚度和高激光强度条件下，单级激光干燥可能导致粘结剂向蒸发面迁移，影响电极附着力。多阶段干燥策略和温度控制被认为是缓解这一问题的方向。
设备寿命方面，传统干燥工艺中用作辅助热源的红外灯管寿命通常为一到两年，而激光加热系统可运行七年以上。但激光系统的初始投资和系统复杂度也相应更高，需要精确的激光模块控制和成熟的系统集成能力。
产业化适配方面，VCSEL系统需要与卷对卷连续生产工艺无缝衔接，在高速运行条件下保持电极质量的稳定性。这涉及到光源器件的长期可靠性、大规模阵列中的波长一致性，以及不同电极配方对红外吸收特性的差异等问题。
深圳市银月光科技：VCSEL光源方案提供商
作为专注于半导体光源封装与应用的技术企业，深圳市银月光科技有限公司致力于为工业加热、激光加工、传感检测等场景提供高可靠性的VCSEL光源方案。公司在VCSEL阵列的波长控制、热管理及批量一致性方面积累了成熟的工艺能力，产品覆盖从可见光到近红外的多个关键波段，能够满足不同材料和应用场景对光源性能的综合要求，为终端设备厂商提供从器件选型到定制化封装的技术支持。
