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转型期之下 锂电装备行业如何实现新突破?

转型期之下 锂电装备行业如何实现新突破?

中国北方车辆研究所动力电池实验室主任 王子冬

他提出四点建议,一是国家有关部门要加大对动力电池生产装备技术的支持,建立专项基金支持关键设备的研发;二是动力电池生产企业提高对动力电池的理解,加强生产工艺和设备匹配技术研究,要学会对设备企业提要求;三是通过设备升级,提高生产过程的质量管控能力,提高生产效率,降低成本;四是动力电池生产设备开发要围绕“四高”(高可靠性、高精度、高效率、高度自动化)做文章,上下游企业之间应该充分沟通与合作。

作为真正的实践者,阳如坤也描述了实现智能制造美好愿景的“三步走”策略。第一步基于模型的数字化,第二步基于大数据的智能化,第三步恒定智能。

举例而言,在加入粉料的过程中,当前设备无法判断电解液的杂质数据,如果实现一毫秒检测一组数据(铁、镍含量等),对行业发展具有实用价值,这就需要数字化技术的支撑。而在整个工厂设计主线来看,尤其是来料设计,要建立一种工业互联网的架构,通过分析,混合云的架构比较适合电池企业。

在数字化方面,西门子积累了大量经验。西门子工业软件大客户部技术总监王奇岭介绍,目前西门子可实现四方面服务,一是平台,从前端的研发体系、分析体系,能够提供软件和软件互联;二是MOM,包括生产过程的制造运营管理;第三是数据采集系统,包括各种PLC、TIA自动化的设备;四是大数据集成仿真,帮助企业更好地实现基于数据驱动的电池实验和生产。

从动力电池整个产业来看,比亚迪围绕着“智能工厂”作规划。据介绍,首先要做到自动化,尽量消除人工差异影响。其次是精益思想,这是比亚迪构建智能工厂的核心思想。

“数据整合与利用是优先点,比亚迪下一步计划是不要让数据躺在服务器里,把他们充分地利用起来。”比亚迪动力电池事业部相关工作人员表示。

宁德时代则认为智能制造的基本框架分为三层,分别是研发设计层、企业运营层和设备层。目前,宁德时代正在尝试打通研发到量产、需求到验证的全流程。更值得期待的是,宁德时代正在布局制造基地的产业链集群化,计划在研发、供应、物流、制造、数据、安全领域的全面协作,从常规的运作走向新的制造概念层面。

“最后是打通信息孤岛。锂电行业,特别是动力锂电池还特别年轻,打通数据信息要向前端延展,从一个点的速度分析到工况监控、售后维护、生产装备、工序设备、工艺参数、制程检验、来料检验、来料制程以及设计、试制和验证信息的全面追溯,从而实现整个信息化和智能制造发展。”宁德时代首席信息官陈凌表示。

在锂电设备方面,国内智能制造的先行者吉阳智能是专业为锂离子动力电池制造提供智能装备的国家级高新技术企业,是全国锂电装备标准制修订工作组承担单位。成立12年来,吉阳智能拥有6项国外授权专利,18项PCT专利,146项国内发明、134实用新型专利,42项软件著作权。以锂离子电池卷绕、叠片、激光切割等核心发明专利为代表的科研技术已经走在了国际前列。

“动力电池制造的合格率是90%左右,未来达到96%、97%,这不是痴人说梦,目前智能化状态处于初级状态,我们要一个环节一个环节来实现。”阳如坤鼓励行业内企业潜心做好基础研究,携手共赴“智能制造”的未来之约。

协同创新 多打组合拳

“一个木桶哪块短了都装不住水”。工程装备分会成立仪式现场,创新联盟理事长、中国汽车工业协会常务副会长董扬呼吁,中国电动汽车产业发展过程中所涉及的材料企业、电芯企业、装备企业等全产业链需要加强合作。

转型期之下 锂电装备行业如何实现新突破?

中国汽车动力电池产业创新联盟理事长、中国汽车工业协会常务副会长董扬

锂电池生产工艺复杂、流程众多。制造过程分为浆料制备、极片制造、芯包制造、电芯装配、干燥注液、化成分容六大核心模块。每个模块有不同的工艺和设备,每种设备的精度、稳定性、效率影响电池产品的质量和效率。

鉴于制造过程的复杂性,行业内的专家们普遍认为,锂电池制造应该协同创新。 正如阳如坤所说;“锂电技术不断发展,制造技术也不断进步,单打独斗难以适应快速发展的需求。如果能够把这些企业的优点都放在一起,把缺点回避掉,中国锂电企业还会取得更好的发展。”

他还提出了一种简单模式,即按照目标需求,或者按照商业模式的原则,由装备企业牵头,电池企业参与,甚至多个电池企业参与,整合创新资源,共同构筑锂电装备生态环境,在动力电池制造工艺及装备方面寻求重大突破,加速实现中国动力电池产业创新,形成国际竞争力。

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