资讯资讯

News
4166.com金沙 > 资讯资讯 > 企业动态

3家锂电企业入围智能制造目录 动力电池制造亟待“大换血”

来源:金沙4166官网登录更新日期:2016-6-16

工业4.0和"中国制造2025"驱动下,锂离子电池产业链的生产制造亟待向智能化方向迈进。

与传统制造领域一样,锂电领域的制造面临整体羸弱的局面。在智能制造上则面临关键技术装备受制于人、智能制造标准/App/网络基础薄弱、智能制造新模式推广尚未起步、智能化集成应用缓慢等突出问题。

事实上,作为供给侧改革的重要推动力,智能制造对于加速国内制造业转型升级、提质增效能起到积极推动作用,因此,自2015年以来,政策层面加大了对于智能制造的推进力度。

今年4月,工信部发布《智能制造试点示范2016专项行动实施方案》,明确提出,2016年要重点遴选60个以上智能制造试点示范项目,形成关键领域一批智能制造标准,不断形成并推广智能制造新模式。智能车间/工厂试点示范项目通过2-3年持续提升,实现运营成本降低20%,产品研制周期缩短20%,生产效率提高20%,产品不良品率降低10%,能源利用率提高10%。

而就在近日,工信部对外发布了"2016年智能制造综合标准化与新模式应用项目的公示",拟选入144个项目进行公示。

媒体梳理发现,在144个公示项目中,涉及锂电领域的项目有三个,分别为湖南杉杉新能源有限企业万吨高能量密度锂电正极材料数字化车间新模式应用 、浙江天能能源科技有限企业新能源汽车动力电池生产智能化工厂、合肥国轩高科动力能源有限企业新能源汽车锂动力电池智能工厂(年产6亿安时锂动力电池生产基地二期项目)。

"锂电制造未来必然走向大规模和智能化,即'三高三化':高精度、高速度、高可靠性、无人化、可视化和信息化。这必然倒逼企业通过智能制造的升级来实现。"吉阳自动化总经理阳如坤向高工锂电网表示,锂电领域的智能制造已经迫在眉睫,而政策层的推动将明显加速主流企业的布局速度,同时也将会助推智能制造行业标准建立完善。

一位参与项目申报的企业先容,此次智能制造综合标准化与新模式的资金支撑力度很大,项目通过后企业将会得到8000万-1亿元的支撑力度,这个对于企业自身的制造升级将会起到很大的促进作用,在此作用之下,示范工程将推动整个行业的智能制造全面升级。

传统制造模式围城

事实上,阳如坤的判断也代表了行业的主流声音,无法忽视的现实是,无论是锂电材料还是电芯生产,国内企业依然普遍面临自动化程度低、生产效率低、产品良率低、信息互联互通效率低等问题。

以正极材料为例,不少工厂生产过程智能化程度不高,人为参与度高,难以实现生产线的快速智能化生产,呈"孤岛"之态,影响整个生产过程的综合管理。

这导致的一个结果是,国内锂电正极材料有全球 40%以上的市场份额,但供应的大多是中等以下品质的正极材料,正极材料企业发展面临的最突出的问题就是产品品质和产业产能方面的配合衔接问题。虽然近年国内产能大幅度提升,但高端市场占比较低。

在此背景下,正极材料智能工厂的建立就极具现实意义,通过实现生产过程生产线各关键工序的自动化控制,开发中央数字化控制系统,建立企业资源计划管理系统(ERP),实现制造信息和管理信息全程透明、共享。

"在正极材料领域推动智能工厂的建立和应用,以满足当前锂电池市场的持续增长和产品质量的苛刻要求,提升国内企业在国际市场竞争力和高端产品占有率。"杉杉能源一位参与申报智能工厂项目的负责人向高工锂电网这样表示。

相对于正极材料生产面临的问题,动力电池制造升级更为紧迫,面临的形势也更为复杂。作为新能源汽车的核心零部件,如何快速提升性能指标,降低生产成本已经成为全行业聚焦的核心命题。

国内锂电池制造目前面临的主要问题是,一个是大部分锂电设备仅能实现某些工段的自动化,距离全自动化以及信息化还有较大的距离,很多设备上的数据平台依然没有搭建起来;二是整个锂电池的生产过程控制还没有形成完整的规范和标准,包括来料、湿度、极片张力等很多因素都处于不可控的状态。

这也直接导致行业的生产效率和产品良率都处于较低的水平,高工锂电获悉,大部分动力电池企业都依然半自动化水平,生产效率严重低下;同时,动力电池制造合格率平均仅为为70%-80%,这意味着有20%-30%的浪费。

新能源汽车市场化山雨欲来,动力电池大规模生产将是必然趋势,对于国内动力电池企业而言,摆脱传统制造模式围城,智能制造就成为转型升级的必由之路。

智能制造升级路径

在此次入围的锂电领域智能制造项目中,三家锂电池企业都选择的是与配套设备企业共同申报的形式来参与。

据悉,国轩高科入选的项目为年产6亿安时锂动力电池生产基地二期项,该项目采用联合多家设备及系统供应商共同申报,涉及激光及自动化、机器人、MES等多个细分领域。

在国轩高科总裁方建华看来,国内动力电池与日韩的最大差距就在生产制造的工程化能力以及电池制造的过程控制能力上,而这种差距,可以通过联合设备企业进行快速攻关。

参与国轩高科项目申报的吉阳自动化总经理阳如坤认为,电池企业选择和设备企业共同申报的意义在于,参与多方能够通过协同作战,通过不同环节之间的交流融合,共同推进电池企业的智能制造水平。

值得注意的是,锂电池制造是离散型和流程型的结合体,因此在数据采集和控制上更为困难,在一些工序的数据互联互通上也存在较大的障碍。

围绕于此,包括吉阳在内的共同申报单位与国轩高科一起做了积极的探索和尝试,一是探索对于对齐精度、涂布厚度、浆料粘度等影响质量、效率、管理数字进行提取,在此基础上进行数据的互联互通。二是基于大数据的实效模式分析下,考虑把底层数字化和和上层MES怎么去实现连接,将智能生产与智能管理结合,从而实现智能制造。

在智能制造的升级过程中,让阳如坤感到焦虑的是,整个行业都缺乏数据抓取的标准及接口,导致不少信息无法收集、提取以及互联,针对此吉阳一方面积极推动设备的数字化升级,另一方面则组织行业专家展开锂电设备标准建设工作,筹备动力电池智能制造装备互联互通的标准规范。

与国轩高科一样,天能能源同样采用与设备厂、系统集成等单位联合申报的形式,但不同的是,天能能源首先运用大数据对关键生产设备进行智能诊断,其次在过程中更侧重智能制造的标准化,天能希翼成为全行业智能制造的标准制定者,这样有助于推动整个行业智能制造的进步,缩小与国外锂电池行业制造水平的差距,天能能源董秘山忠顺先容到。

"要实现锂电池生产的高精度、高效率、高可靠性,关键就是要实现无人化。"山忠顺表示,通过引进先进的高端设备,可以使得天能的动力电池制造快速拥抱智能化。

据悉,天能能源的动力锂电池三期项目已经完成厂房建设,预计年底投产,扩产后企业总产能将达5.5GWh,该项目将实现制造过程现场数据采集与可视化,现场数据与生产管理App实现信息集成,车间制造实行系统(MES)、产品全生命周期管理(PLM)、企业资源计划(ERP)系统高效协同与集成,数据分析与优化等目标。

与此同时,在设备的升级上,将会引入高度自动化连线设备、智能检测设备、工业机器人、智能物流与仓储装备等产品,智能工厂建成后,将对于动力电池的生产效率、成品率、成本控制等起到明显的提升作用。

作为唯一入围此次智能制造目录的锂电池材料生产企业, 杉杉能源入围的项目为万吨高能量密度锂电正极材料数字化车间新模式应用。

在锂电材料行业中,杉杉能源的搬运机器人、在线质量检测、自动装钵、自动输送系统、智能辊道窑等先进设备,以及企业资源计划管理系统(ERP),率先完成了机器换人,推进智能化改造实现无人工厂,打造了锂电池正极材料智能化车间。

高工产研锂电研究所(GGII)分析指出,入选智能制造示范项目一方面证明了企业的制造水平达到行业领先水平,另一方面,来自与政策资金的支撑将会加速其对整个生产过程中进行智能制造升级,这将进一步提升在市场中的竞争力。

更为关键的是,示范企业的智能制造项目将会以标杆的形式推动整个行业的智能制造进程,加速国内动力电池产业的全面升级,提前在2020年达到国家对动力电池的性能指标要求,以此来参与到国际市场的竞争中。

包括天能能源、国轩高科和杉杉能源在内,主流企业的一致共识是,政策层面在智能制造上的示范项目将会和下游的新能源汽车补贴政策形成合力,共同推动整个产业链的发展成熟。

原标题:3家锂电企业入围智能制造目录 动力电池制造亟待“大换血”

?