动力锂电池制造如何绕开技术空心化

网友投稿 292 2023-12-06


十二月五日,由我国电动汽车百人会组织发起的"动力锂电池技术升级和产业链研究"专项课题第三次交流会在清华紫光国际交流中心召开,来自高校、科研院所、公司的60余名嘉宾围绕"动力锂电池设计、工艺及装备"展开讨论。

动力锂电池制造如何绕开技术空心化

  业界一致认为,动力锂电池工艺和设备公司要走高端化和国际化路线,制定大规模智能制造的路线图,研究制造工艺、方法和标准,谨防动力锂电池制造的"技术空心化"  设备公司要向高端化和国际化靠拢  新能源汽车快速发展带动锂电池纷纷扩产,锂电池设备的需求在2015年下半年开始爆发。

锂电池设备最早出现在日本和韩国,近年来,随着我国电池公司的市场份额不断提高,国产设备市场占有率也在大幅度提高目前锂电池设备国产化替代已经达到50%,预计2020年将提高到80%  和会专家表示,国内设备重要不足存在于配料系统、涂布机、分切机、装配线、物流仓储系统、生产制造系统、在线监控系统等方面。

  我国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高认为,市场规模的快速上升,要对材料体系优化,根据材料的特性制定制造工艺需求此外,产品市场终端提出越来越严格的要求,自动化程度可能跟国外先进水平还有差距  比亚迪第二事业部储能及汽车电池厂总经理沈晞指出,对动力锂电池设备的开发应围绕"四高"、"两大"进行。

其中,"四高"是指设备必须高可靠性、高精度、高效率、高度自动化"两大"是指设备开发应基于大规模生产,在可量产的前提下进行设备的整合和优化;其次,设备开发应该是大系统的集成,将整个大系统进行有机串联,才能把电池生产的各环节都把控好。

  锂电池自动化设备直接决定了电芯性能的好坏,目前国内外设备的竞争重要集中在电芯和顶端设备目前国产设备在中后段已经达到日韩领先公司水平,一批国产领军公司已经涌现,并不断进行市场整合和产业布局  无锡先导科技有限公司董事长王燕清指出,有关国产设备来讲,高端化、智能化、国际化是发展方向。

  业内专家表示,除了打造动力锂电池的龙头公司外,也要着力打造生产装备的龙头公司,加大对龙头公司在技术改造、研发创新方面的扶持力度作为龙头公司,要加大全产业链的覆盖,进行并购整合,追求规模效应  政府可以供应在政策法规、融资渠道方面的支持,以及专向资金的补贴。

公司要加大研发投入,走国际化路线,快速学习国外先进公司的相关相关经验当然不是说照搬照抄,还是要坚持自主研发,掌握自主知识产权,以中后端推动前端设备的技术进步和提升  标准化是实现动力锂电池智能制造的前提  清华大学锂电池实验室主任李建军认为,现在电动汽车或者储能系统电池都是大规模的串并联系统,对电池制造工艺、技术水平及控制提出了更高要求。

  锂离子的工艺非常复杂,工序非常繁多,而且每道工序对电池的性能都有影响整个制造过程要对环境控制,而且生产要更加科学、合理、标准化,减少人为操作另外,采取高精度和稳定的设备,对电池生产环节的每个节点进行严格而有效的监控控制,减少电池的差异性,从而提升电池的质量。

  吉阳智能科技有限公司董事长阳如坤介绍,从控制过程角度来管理,无外乎四个方面:定点控制、异物管理、适度管理、在线监控有些新技术可以引进来,比如通过溅射工艺制造固态电池、激光模切、叠片式卷绕,高速组装技术等。

  阳如坤指出,目前动力锂电池是1MWh为一条生产线,存在着合格产量低、一致性差、安全性差、维护麻烦、成本高等问题未来是一条生产线要1GWh到5GWh,在原来基础上上升了1000倍甚至几千倍,为实现这一目标,除了要大规模制造外,智能化制造是其重要解决途径。

  业内专家分析,我们的动力锂电池制造现在还处在"初级智能"阶段,合格率整个行业里面大概是90%未来希望通过智能制造,把整个电池的合格率提高到99%以上  有关大规模智能制造的实现路径,业内专家表示,从尺寸、产量、数字化、全过程的监控,到制造过程的一体化,还有设备互联、互通、互操作,要做很多工作。

  动力锂电池的制造朝着智能化方向发展,重要分为三个阶段第一阶段是要实现自动化厂,各个工序段实现自动化工程降低人工成本第二阶段是实现数字化厂,有综合的分析能力,使生产的决策更加快速、准确第三阶段是智能厂,把现成的资产、资源、基础设施跟数字化的流程相结合,实现业务的进一步优化。

  业内专家普遍认为,标准化生产是动力锂电池智能制造的先决条件国轩高科工程研究院常务副院长杨续来指出,电芯的标准化生产涉及到从前端的制造设备标准化,到后期的PACK设备标准化福建星云电子股份有限公司副总经理刘震则认为,电芯、电池包在设计、工艺等方面实现标准化,是目前实现动力锂电池大规模制造的前提条件。

而他也表示,目前很多动力锂电池生产设备都没有实现标准化,这有关设备制造公司而言,也耗费了过多的成本和精力  大规模制造是动力锂电池的生产走向  我国电动汽车产业发展迅猛,对动力锂电池的需求量呈现爆发式上升,到2020年电动汽车保有量预计达到500万辆。

刘震表示,假如动力锂电池系统不实现大规模制造,将无法满足这一需求  大规模制造是生产方向,也是降低成本、提高品质的重要途径,其核心是自动化的装备、过程检测系统、生产制造的执行系统,包括MES系统  刘震认为,目前实现大规模制造面对诸多问题,如动力锂电池系统生产仍以半自动化为主;电池系统生产公司和自动化装备公司的磨合还不够,产业链协作不够;电池模组设计验证不充分,很多没有经过系统的评价测试阶段;电池模组关键工艺设计不成熟,验证不够充分,并且一次通过率低等。

实现大规模制造要电池公司、BMS研发公司、电池包系统公司、装备公司、整车公司等产业链的协力合作  我国电子科技集团公司第十八研究所主任肖成伟认为,有关大规模的工艺装备,要看它的自动化程度,包括工艺、生产、装备的可靠性,控制的精度等。

  此外,MES系统是所有现代化制造必不可少的装备公司目前很难做就在于所有的装备基本上都是"非标"的,做一条生产线前期沟通可能要花半年时间,制造过程再花费半年时间,一年可能只做一条线假如花了大量人力、物力,成本就很高。

假如现在自己来做模组研发,我帮你设计,设计好以后所有的专利授权给你,你来买我的生产线比如,这个公司供应电芯,另外一个公司做PACK或者BMS,我有模组,大家共同合作把这个事情做下去  谨防动力锂电池制造的"技术空心化"  电动汽车百人会理事长陈清泰分析,进入上世纪90年代后,动力锂电池有了比较快的发展,看到了希望,所以大家很快把注意力聚焦到电动汽车上,这又促进大家广泛研究动力锂电池。

动力锂电池有一个"正反馈"的过程,所以进步比较快  我国电动汽车已经上升到国家战略,产销量在全球都是领先的但最近很多发达国家开始发力了,包括德国、欧洲、日本,战略上都在做调整这些国家大的汽车公司一旦开始发力,对我国电动汽车将会出现什么样的影响,很值得关注。

  捷威动力副总王驰伟认为,韩国、日本做设备特别专注,他们对设备的理解非常透彻,动力锂电池工艺制造也要有这种战略定力和市场定力  陈清泰指出,他最担心的就是电动汽车产销量上去了,但这个产业仍是技术空心化的状态,太危险了。

从新能源汽车的角度来看,不要重复燃油车走过的道路;电动汽车的发展过程要在起点上就有实实在在的、自己的核心技术,而不再重复"技术空心化"的过程他认为国内公司有机会,但这个机会大概只有3年或5年的时间,因为国外大的汽车公司在任何一种路线上都有足够的储备。

  陈清泰认为,很多人谈论产业的专注,我国要小型巨人,领域不要跨得很大,但在这个领域里谁也比不过你,这就是你的竞争力,这就是你的希望  业内专家普遍认为,不论是电池公司、装备公司,都不要为产量困扰,要把重要精力投入在核心技术上,尽力把质量搞上去,这涉及到一系列的管理,包括装备、工艺等。

把真正核心技术掌握住,把核心竞争力建起来,并不要有300GW、500GW的产量等在那儿,等在那儿就是落后的生产量力我国产业处在进步的过程中,假如生产量力是超前的,产前的这部分将来肯定是落后的,力争能够成长出具有全球竞争力的公司。

  "我国对动力锂电池的需求量前所未有,应抓住机遇,将重要精力用于提高核心技术及产品质量,在这一过程中提升核心竞争力"陈清泰强调免责声明:本文来源:[中国传动网]的所有文字、图片、音视和视频文件,版权均为中国传动网(www.chuandong.com)独家所有。

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