動力電池制造如何繞開“技術(shù)空心化”

　　12月5日，來自高校、科研院所、企業(yè)的60余名嘉賓圍繞“動力電池設(shè)計、工藝及裝備”展開討論。

　　業(yè)界一致認為，動力電池工藝與設(shè)備企業(yè)要走高端化和國際化路線，制定大規(guī)模智能制造的路線圖，研究制造工藝、方法和標準，謹防動力電池制造的“技術(shù)空心化”。

　　設(shè)備企業(yè)要向高端化和國際化靠攏

　　新能源汽車快速發(fā)展帶動鋰電池紛紛擴產(chǎn)，鋰電池設(shè)備的需求在2015年下半年開始爆發(fā)。鋰電池設(shè)備最早出現(xiàn)在日本和韓國，近年來，隨著中國電池企業(yè)的市場份額不斷提高，國產(chǎn)設(shè)備市場占有率也在大幅度提高。目前鋰電池設(shè)備國產(chǎn)化替代已經(jīng)達到50%，預(yù)計2020年將提高到80%。

　　與會專家表示，國內(nèi)設(shè)備主要不足存在于配料系統(tǒng)、涂布機、分切機、裝配線、物流倉儲系統(tǒng)、生產(chǎn)制造系統(tǒng)、在線監(jiān)控系統(tǒng)等方面。

　　中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高認為，市場規(guī)模的快速增長，需要對材料體系優(yōu)化，根據(jù)材料的特性制定制造工藝需求。此外，產(chǎn)品市場終端提出越來越嚴格的要求，自動化程度可能跟國外先進水平還有差距。

　　比亞迪第二事業(yè)部儲能及汽車電池工廠總經(jīng)理沈晞指出，對動力電池設(shè)備的開發(fā)應(yīng)圍繞“四高”、“兩大”進行。其中，“四高”是指設(shè)備必須高可靠性、高精度、高效率、高度自動化。“兩大”是指設(shè)備開發(fā)應(yīng)基于大規(guī)模生產(chǎn)，在可量產(chǎn)的前提下進行設(shè)備的整合和優(yōu)化;其次，設(shè)備開發(fā)應(yīng)該是大系統(tǒng)的集成，將整個大系統(tǒng)進行有機串聯(lián)，才能把電池生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)都把控好。

　　鋰電池自動化設(shè)備直接決定了電芯性能的好壞，目前國內(nèi)外設(shè)備的競爭主要集中在電芯和尖端設(shè)備。目前國產(chǎn)設(shè)備在中后段已經(jīng)達到日韓領(lǐng)先企業(yè)水平，一批國產(chǎn)領(lǐng)軍企業(yè)已經(jīng)涌現(xiàn)，并不斷進行市場整合和產(chǎn)業(yè)布局。

　　無錫先導(dǎo)科技有限公司董事長王燕清指出，對于國產(chǎn)設(shè)備來講，高端化、智能化、國際化是發(fā)展方向。

　　業(yè)內(nèi)專家表示，除了打造動力鋰電池的龍頭企業(yè)外，也要著力打造生產(chǎn)裝備的龍頭企業(yè)，加大對龍頭企業(yè)在技術(shù)改造、研發(fā)創(chuàng)新方面的扶持力度。作為龍頭企業(yè)，要加大全產(chǎn)業(yè)鏈的覆蓋，進行并購整合，追求規(guī)模效應(yīng)。

　　政府可以提供在政策法規(guī)、融資渠道方面的支持，以及專向資金的補貼。企業(yè)要加大研發(fā)投入，走國際化路線，快速學(xué)習(xí)國外先進企業(yè)的經(jīng)驗。當(dāng)然不是說照搬照抄，還是要堅持自主研發(fā)，掌握自主知識產(chǎn)權(quán)，以中后端推動前端設(shè)備的技術(shù)進步和提升。

　　標準化是實現(xiàn)動力電池智能制造的前提

　　清華大學(xué)鋰離子電池實驗室主任李建軍認為，現(xiàn)在電動車或者儲能系統(tǒng)電池都是大規(guī)模的串并聯(lián)系統(tǒng)，對電池制造工藝、技術(shù)水平及控制提出了更高要求。

　　鋰離子的工藝非常復(fù)雜，工序非常繁多，而且每道工序?qū)﹄姵氐男阅芏加杏绊?。整個制造過程需要對環(huán)境控制，而且生產(chǎn)要更加科學(xué)、合理、標準化，減少人為操作。另外，采取高精度和穩(wěn)定的設(shè)備，對電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)的每個節(jié)點進行嚴格而有效的監(jiān)控控制，減少電池的差異性，從而提升電池的質(zhì)量。

　　吉陽智能科技有限公司董事長陽如坤介紹，從控制過程角度來管理，無外乎四個方面：定點控制、異物管理、適度管理、在線監(jiān)控。有些新技術(shù)可以引進來，比如通過濺射工藝制造固態(tài)電池、激光模切、疊片式卷繞，高速組裝技術(shù)等。

　　陽如坤指出，目前動力電池是1MWh為一條生產(chǎn)線，存在著合格產(chǎn)能低、一致性差、安全性差、維護麻煩、成本高等問題。未來是一條生產(chǎn)線需要1GWh到5GWh，在原來基礎(chǔ)上增長了1000倍甚至幾千倍，為實現(xiàn)這一目標，除了需要大規(guī)模制造外，智能化制造是其重要解決途徑。

　　業(yè)內(nèi)專家分析，我們的動力電池制造現(xiàn)在還處在“初級智能”階段，合格率整個行業(yè)里面大概是90%。未來希望通過智能制造，把整個電池的合格率提高到99%以上。

　　關(guān)于大規(guī)模智能制造的實現(xiàn)路徑，業(yè)內(nèi)專家表示，從尺寸、產(chǎn)能、數(shù)字化、全過程的監(jiān)控，到制造過程的一體化，還有設(shè)備互聯(lián)、互通、互操作，要做很多工作。

　　動力電池的制造朝著智能化方向發(fā)展，主要分為三個階段。第一階段是要實現(xiàn)自動化工廠，各個工序段實現(xiàn)自動化工程降低人工成本。第二階段是實現(xiàn)數(shù)字化工廠，有綜合的分析能力，使生產(chǎn)的決策更加快速、準確。第三階段是智能工廠，把現(xiàn)成的資產(chǎn)、資源、基礎(chǔ)設(shè)施跟數(shù)字化的流程相結(jié)合，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的進一步優(yōu)化。

　　業(yè)內(nèi)專家普遍認為，標準化生產(chǎn)是動力電池智能制造的先決條件。國軒高科工程研究院常務(wù)副院長楊續(xù)來指出，電芯的標準化生產(chǎn)涉及到從前端的制造設(shè)備標準化，到后期的PACK設(shè)備標準化。福建星云電子股份有限公司副總經(jīng)理劉震則認為，電芯、電池包在設(shè)計、工藝等方面實現(xiàn)標準化，是目前實現(xiàn)動力電池大規(guī)模制造的前提條件。而他也表示，目前很多動力電池生產(chǎn)設(shè)備都沒有實現(xiàn)標準化，這對于設(shè)備制造企業(yè)而言，也耗費了過多的成本和精力。