鉅大LARGE | 點擊量:1054次 | 2019年09月19日
鋰電池智能設備標準化體系的建立箭在弦上
在工業4.0已經漸漸到來的時代,提起“智能制造”,就連小小的一塊芯片從制造環境、速度、精度和規模都令人感嘆,而這一切要歸功于規范的半導體制造標準體系。相較于芯片,如果按照國家要求的“企業年生產能力達到80億瓦時”,那么動力電池未來將比芯片的制造作業頻率更高。進一步說,標準動作對于鋰離子電池制造,尤其是智能制造來說非常重要。
隨著2020年臨近,我國發展新能源汽車的戰略方針絲毫沒有動搖,并逐步完善“補貼退坡+雙積分”組合政策,讓整個產業轉型向市場化深入。作為新能源汽車的核心零部件,動力電池的性能、產能、價格“三座大山”一直制約著產業升級。
智能制造的加入,讓動力電池企業找到了翻越“三座大山”的途徑。生產線智能化水平的提高,使得產品一致性增強,并且對產品進行全生命周期的監控,有效保障了整車性能和安全,在電池的能量密度逐步達到350Wh/kg以上的同時,電動汽車的續航里程逼近傳統燃油車。從市場來看,產能向上,成本下降,滿足了市場需求,也實現了整個動力電池制造鏈條上的價值最大化。不止制造端,包括研發端、消費端等,乃至整個動力電池產業都將在“智能制造”的影響下產生巨大變革。
如今,我國已經展開前瞻性布局。今年8-9月,工信部發布《關于組織實施2017年智能制造綜合標準化與新模式應用項目的通知》和《2017年智能制造試點示范項目》。其中,動力電池產業鏈上的企業數量明顯增多,樂凱、富朗特、微宏動力、天津力神等10多家企業進入名單。
根據規劃,“新模式應用”項目將在2019年落地,驗收標準以生產效率、運營成本、產品研制周期、產品不良率、單位產值能耗的提升/降低作為考核指標。
“其實‘智能制造’這個概念炒得非常火,但是對于我們鋰電企業或者鋰電制造來說還有很多的距離和問題。”今年3月,深圳吉陽智云科技有限公司總經理陽如坤如是說。
當前,我國動力電池方面的頂層設計仍然不夠完善。從2015年起,繼新國標和《汽車動力蓄電池行業規范條件》發布后,國家先后制定多項動力電池相關標準。最近的一項標準是從12月1日開始實施的《車用動力電池回收利用拆解規范》。2017年發布的相關標準有《電動汽車用動力蓄電池產品規格尺寸》、《汽車動力蓄電池編碼規則》、《車用動力電池回收利用余能檢測》等。
行業標準也相繼出爐,如“鋰離子蓄電池總成通用要求”及“總成接口和通訊協議”、“錳酸鋰蓄電池模塊通用要求”、“電動汽車用動力蓄電池產品規格尺寸”等。
反觀國際,美國、日本、歐盟等國家在動力電池的標準上配套完善、針對性強、國際化程度高。這些國家主要參考專業的制定標準組織,如國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)、美國機動車工程師學會(SAE)和美國保險商實驗室(UL)等。這些組織所制定的標準體系,囊括了動力電池的設計、制造、檢測、安裝、驗收等各個環節,結合新能源汽車技術發展水平,并作出相應的標準規范和指導。
顯然,無論從標準體系國際化水平和針對性,還是標準制定組織機構的建設方面,我國的動力電池標準體系亟待完善。尤其值得注意的是,有關鋰離子電池智能設備的標準化和建立體系,我國還尚未出臺。
為了更好地幫助新能源汽車動力電池產業應對新市場、新政策、新技術環境的變化,12月24日,中國電器工業協會會長助理、機械工業北京電工技術經濟研究所副所長王琨將出席“2017第七屆中國新能源汽車動力電池峰會”,并作《鋰離子電池及裝備制造標準化現狀及未來規劃》。會上,他將對動力電池標準化的發展現狀和未來趨勢做詳細解讀,包括標準化體系建立的總體思考和布局,以及協會工作部署等。
據了解,鋰離子電池制造設備標準體系建立已有一年時間,由中國電器工業協會、中國電池聯盟、中國電子節能技術協會電池專業委員會等組織機構參與。
項目前期開展了“尋找智造之旅——全國電池行業智能裝備調研行”,走訪了廣州番中電氣設備有限公司、佛山市金銀河智能設備股份有限公司、東莞市阿李自動化股份有限公司、深圳吉陽智能科技有限公司、大族激光、贏合科技等20多家企業。
截至目前,鋰離子電池制造設備技術標準體系中包含45項標準計劃項目,項目涉及鋰電制備的各個環節。其中,兩項行業標準項目“鋰離子電池極片涂布機”(2015-1325T-JB)、“鋰離子電芯疊片機”(2015-1326T-JB)已進入標準征求意見階段,一項國家標準項目“鋰離子電池生產設備通用技術要求”(20160533-T-604)共三項標準項目已經進入草案稿階段,一項行業標準《鋰離子電芯卷繞設備》(JB/T12763-2015)已于2016年3月批準發布實施。
據透露,項目下一階段將重點討論設備智能化標準,包括自動封口設備、電容器自動充放電設備、漿料高速分散設備、分條機、連續式真空干燥系統、自動套管設備以及鋰離子制程NMP回收設備等項目。
隨著新能源汽車產業創新升級,動力電池產業對智能設備有幾項要求:一是設備具有規范的通信標準,實現遠程數據收集和傳輸,遠程診斷和維護;二是穩定、可靠性高、精度高、能耗低、自動化程度高;三是運用信息化工具,形成信息化和工業化深度融合,實現深度學習、優化等,從而最終實現大規模智能制造的目標。