鉅大LARGE | 點擊量：559次 | 2021年11月18日
電池公司力挺產(chǎn)線自動化 智能制造正從“概念”落地
在“智能制造”的大背景下，動力鋰離子電池傳統(tǒng)的制造工藝、分散訂單發(fā)展模式等很難滿足動力鋰離子電池市場的高質(zhì)量要求。只有瞄準(zhǔn)高精度、全自動化、智能化的生產(chǎn)線制造方式，才能滿足未來新能源汽車的動力需求。
國家工信部公布的《智能制造試點示范2016專項行動執(zhí)行方法》明確提出，重點遴選60個以上智能制造試點示范項目，形成關(guān)鍵領(lǐng)域一批智能制造標(biāo)準(zhǔn)，動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展隨之迎來前所未有的契機。
隨著新能源汽車對動力鋰離子電池安全性的要求越來越苛刻，傳統(tǒng)的制造工藝已經(jīng)難以滿足電池對一致性的要求，取而代之的將是全智能自動化生產(chǎn)線和流水線作業(yè)，動力鋰離子電池生產(chǎn)公司必須轉(zhuǎn)型升級。
彌補動力鋰離子電池短板智能制造是便捷路徑
特斯拉豪擲50億美元建電池超級廠Gigafactory，到2018年實現(xiàn)35GWh產(chǎn)量的目標(biāo)。超級廠動力鋰離子電池生產(chǎn)線高度自動化，廠區(qū)大量使用高科技機器人。例如，這些機器人只要通過使用數(shù)字地圖，就能在廠里自由巡航，并能用傳感器探測周圍環(huán)境。這從側(cè)面反映出，國外動力鋰離子電池的前沿技術(shù)和生產(chǎn)模式遠超于國內(nèi)。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
我國動力鋰離子電池公司雖然數(shù)量最多，產(chǎn)量最大，并且已形成較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈體系，掌握了動力鋰離子電池的配方設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝技術(shù)，生產(chǎn)線也逐步從半自動向全自動大規(guī)模制造過渡。但要清醒認識到，國內(nèi)動力鋰離子電池公司在高端材料與相關(guān)基礎(chǔ)研究方面，以及電池安全性、可靠性和系統(tǒng)管理技術(shù)等方面與國外先進公司仍存在較大差距。
無論是從國家戰(zhàn)略規(guī)劃層面，還是提高產(chǎn)品質(zhì)量、比肩美日韓，或者降低公司成本、新增公司營收等方面，都要國內(nèi)動力鋰離子電池行業(yè)盡快實現(xiàn)“智能制造”。
業(yè)內(nèi)普遍認為，即使2017年出現(xiàn)動力鋰離子電池產(chǎn)量過剩，但過剩的依舊是低端產(chǎn)量，真正高端的產(chǎn)品仍然會供不應(yīng)求。有關(guān)動力鋰離子電池而言，單體比能量提高僅僅是性能優(yōu)越的一方面，更重要的是所有單體電池的高一致性，就像“木桶原理”，整車的動力性能由最差的那塊電池或電池組決定。而提高產(chǎn)品一致性，大規(guī)模智能化生產(chǎn)必不可少。
通過嚴格的生產(chǎn)環(huán)境控制，減少人為接觸、控制生產(chǎn)的精度等多個方面，可以提高國產(chǎn)電池產(chǎn)品的整體質(zhì)量，而智能化生產(chǎn)程度的差距也是國產(chǎn)電池公司與國外電池公司產(chǎn)品存在差距的重要原因。
國家科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心副主任卞曙光認為，提高動力鋰離子電池的智能制造水平、完善驗證測試方法和標(biāo)準(zhǔn)體系，是我國動力鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵任務(wù)。
三個維度創(chuàng)新突破傳統(tǒng)電池制造模式“圍城”
業(yè)內(nèi)專家分析，無論是鋰電材料還是電芯生產(chǎn)，國內(nèi)公司依然普遍面對自動化程度低、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品良率低、信息互聯(lián)互通效率低等問題。
以正極材料為例，不少廠生產(chǎn)過程智能化程度不高，人為參與度高，難以實現(xiàn)生產(chǎn)線的快速智能化生產(chǎn)，呈“孤島”之態(tài)，影響整個生產(chǎn)過程的綜合管理。
這導(dǎo)致國內(nèi)鋰電正極材料有全球40%以上的市場份額，但供應(yīng)的大多是中等以下品質(zhì)的正極材料，正極材料公司發(fā)展面對的最突出問題就是產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量方面的配合銜接問題。在此背景下，正極材料智能廠的建立就極具現(xiàn)實意義，通過實現(xiàn)生產(chǎn)過程生產(chǎn)線各關(guān)鍵工序的自動化控制，實現(xiàn)制造信息和管理信息全程透明共享。
相有關(guān)正極材料生產(chǎn)面對的問題，動力鋰離子電池制造升級更為緊迫，面對的形勢也更為復(fù)雜。作為新能源汽車的核心零部件，如何快速提升性能指標(biāo)，降低生產(chǎn)成本已經(jīng)成為全行業(yè)聚焦的核心命題。
事實上，國內(nèi)動力鋰離子電池制造目前面對的重要問題是，大部分動力鋰離子電池設(shè)備僅能實現(xiàn)某些工段的自動化，距離全自動化以及信息化還有較大的距離，很多設(shè)備上的數(shù)據(jù)平臺依然沒有搭建起來。整個動力鋰離子電池的生產(chǎn)過程控制還沒有形成完整的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，包括來料、濕度、極片張力等很多因素都處于不可控的狀態(tài)，直接導(dǎo)致行業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率都處于較低的水平。
動力鋰離子電池大規(guī)模生產(chǎn)將是必然趨勢，有關(guān)國內(nèi)動力鋰離子電池公司而言，擺脫傳統(tǒng)制造模式的“圍城”，智能制造就成為轉(zhuǎn)型升級的必由之路。
業(yè)內(nèi)專家分析，智能制造可以從技術(shù)創(chuàng)新、組織創(chuàng)新和模式創(chuàng)新等維度來入手。其一，技術(shù)進步是先進制造發(fā)展的關(guān)鍵因素。上世紀(jì)中期以后，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也進入了一個日新月異的時代，電子信息技術(shù)和自動化技術(shù)發(fā)展迅猛，以互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)革命為制造業(yè)注入了新的生命力，動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)也要善于運用計算機集成制造、敏捷制造、虛擬制造等技術(shù)。
其二，組織方式創(chuàng)新是先進制造發(fā)展的靈魂。近年來，市場需求的多樣化迫使工業(yè)制造向多品種、小批量、縮短生產(chǎn)周期方向演進，剛性制造模式逐漸被柔性制造模式所替代，與之對應(yīng)的動力鋰離子電池生產(chǎn)組織，也要由金字塔式的科層管理向扁平化、矩陣式管理的方向演變。
其三，“智能制造”并非是橫空出世的概念，而是制造業(yè)依據(jù)其內(nèi)在發(fā)展邏輯，經(jīng)過長時間的演變和整合逐步形成的。可以說，動力鋰離子電池的智能制造是隨著市場需求的變化，集成了技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和組織方式創(chuàng)新的先進制造系統(tǒng)，是集成制造、精益生產(chǎn)、敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)化制造等多種先進制造系統(tǒng)和模式的綜合。
從技術(shù)創(chuàng)新、組織創(chuàng)新和模式創(chuàng)新三個維度來認識動力鋰離子電池“智能制造”，有利于我們更好地把握動力鋰離子電池制造業(yè)當(dāng)前所處地位，以及未來努力的方向，防止盲目求新和急于求成的傾向。
公司紛紛力挺智能制造從“概念”到付諸實踐
在動力鋰離子電池市場猛增的背景之下，制造公司有關(guān)設(shè)備自動化、智能化的需求變得越來越緊迫。有關(guān)設(shè)備公司在整線生產(chǎn)量力、設(shè)備自動化、數(shù)據(jù)信息分析等方面提出更高要求。
猛獅科技的詔安鋰離子電池廠引進韓國生產(chǎn)設(shè)備，邁出鋰離子電池智能制造的步伐。該設(shè)備投產(chǎn)后，其產(chǎn)量達到了國內(nèi)普通生產(chǎn)線的三倍以上。生產(chǎn)線將實現(xiàn)生產(chǎn)全智能化操作，減少人為干預(yù)帶來的影響，有效保證電池電芯的一致性和高品質(zhì)，推動產(chǎn)品升級。
業(yè)內(nèi)專家介紹，智能化帶來的不僅僅是產(chǎn)品和制造升級，也為公司和用戶之間搭建起了連接橋梁，智能化背后的價值是數(shù)據(jù)化運營和服務(wù)模式創(chuàng)新。
沃特瑪新能源汽車產(chǎn)業(yè)基地一期項目引入工業(yè)機器人、大數(shù)據(jù)平臺、智能物流與倉儲裝備等先進生產(chǎn)裝備，實現(xiàn)動力鋰離子電池制造技術(shù)在智能化程度、制造效率和品質(zhì)合格率的再突破。集團總裁李金林表示，率先向動力鋰離子電池高端市場發(fā)起沖擊，力爭在五年內(nèi)打造先進智能制造標(biāo)桿公司。
天能集團則重點執(zhí)行年產(chǎn)3GWh高能量動力鋰離子電池三期擴產(chǎn)項目，結(jié)合先進MES系統(tǒng)，實現(xiàn)智能制造和柔性定制化生產(chǎn)。集團董事長張?zhí)烊沃赋觯炷軐⑼ㄟ^技術(shù)創(chuàng)新和裝備升級，形成電池材料、電芯、系統(tǒng)集成、鋰離子電池回收四大產(chǎn)業(yè)集群。
在動力鋰離子電池材料行業(yè)，杉杉能源的搬運機器人、在線質(zhì)量檢測、自動裝缽、自動輸送系統(tǒng)、智能輥道窯等先進設(shè)備，以及公司資源計劃管理系統(tǒng)(ERP)，率先完成了機器換人，推進智能化改造實現(xiàn)無人廠，打造了鋰離子電池正極材料智能化車間。此外，雙登集團富朗特鋰離子電池智能制造項目竣工投產(chǎn)，總投資10億元，集團正大刀闊斧進軍鋰電設(shè)備整線解決方法。項目達產(chǎn)后，可年產(chǎn)新型高能鋰離子電池3.5億安時，預(yù)計新增銷售23億元。
