中國儲能網(wǎng)訊：今年前三季度，全球新能源汽車銷量超900萬輛，中國占全球市場份額的60%以上。機(jī)構(gòu)預(yù)測，2022年至2030年，全球新能源汽車復(fù)合增速將達(dá)21.71%，年銷量將增至5212萬輛。伴隨新能源汽車規(guī)模持續(xù)提升，動力電池的降本需求愈加凸顯。
動力電池降本的關(guān)鍵路徑是大規(guī)模量產(chǎn)和工藝技術(shù)的提升，而提升工藝技術(shù)則主要依賴裝備的升級。在行業(yè)“瘋狂”內(nèi)卷的當(dāng)下，企業(yè)必然要選擇通過數(shù)字化、智能化的裝備來提高生產(chǎn)效率、減少人工操作成本、提高產(chǎn)品良率，進(jìn)而實現(xiàn)提質(zhì)降本增效的目的。
走在前列
頭部企業(yè)早有“預(yù)謀”
在蜂巢能源工藝裝備中心總經(jīng)理、章魚博士總經(jīng)理尹東星看來，“進(jìn)入規(guī)?；圃鞎r代，頭部電池企業(yè)的技術(shù)水平已經(jīng)逐漸趨同，未來電池企業(yè)的核心競爭力將體現(xiàn)在制造能力上，包括質(zhì)量控制能力、成本控制能力和智能化水平。”
基于對智能制造的理解，2022年，蜂巢能源發(fā)布自主研發(fā)的高速疊片3.0。據(jù)了解，其采用極片熱復(fù)合與多片疊融合技術(shù)，將生產(chǎn)效率從0.6秒/片提升至0.125秒/片，由此實現(xiàn)每GWh節(jié)約成本30%。此外，目前蜂巢能源研發(fā)中的第四代疊片技術(shù)，疊片效率甚至可達(dá)0.06秒/片，單臺疊片機(jī)可實現(xiàn)1GWh產(chǎn)能。
寧德時代則通過智能精細(xì)管控，極致打磨電池生產(chǎn)的每一道工序，以織密織牢屬于自己的制造壁壘。
智能化設(shè)備應(yīng)用方面，據(jù)悉，寧德時代總部生產(chǎn)基地平均每1.7秒可生產(chǎn)一個電芯，設(shè)備對產(chǎn)品尺寸的精準(zhǔn)控制從微米級到千米級，全生產(chǎn)流程設(shè)置超6800個質(zhì)量控制點，每個電池平均追溯數(shù)據(jù)超10000項，每顆電芯下倉前都會經(jīng)過100+的檢測工序。能將勞動生產(chǎn)力提高75%，將每年的能耗降低10%。此外，對工藝和設(shè)備升級后的第8代超級制造產(chǎn)線-PSL，能將人員數(shù)量下降70%，速度提升300%。
據(jù)晚點LatePost報道，行業(yè)制造方形電池的普遍良率在87%-89%之間，寧德時代則將這一數(shù)字提升至93.5%，這意味著，生產(chǎn)同等數(shù)量的電池，寧德時代的直接材料成本會比競爭對手少4%左右。
電池制造中的20多個大工序，如果每個工序的良率為99%，整體良率只有81.7%，當(dāng)每個工序良率降至98%，整體良率則驟降至66.7%。寧德時代93.5%的良率靠的正是每一件小事、每一個細(xì)節(jié)點都做得比別人強(qiáng)一點，以“毫厘”取勝。
這些“小事”既包括涂布、卷繞、極耳焊接等最卡電池良率的環(huán)節(jié)，也體現(xiàn)在電池頂蓋焊接、設(shè)備清潔等極其不起眼的動作上。以焊接電池頂蓋接觸點到焊縫的距離為例，寧德時代會將這一距離控制在1.2-2毫米。某家電池企業(yè)參照寧德時代的這一參數(shù)焊了一個月頂蓋后發(fā)現(xiàn)，良率確實提升了萬分之二。
業(yè)內(nèi)人士指出，規(guī)模化制造時代，動力電池要實現(xiàn)極致效率和極致成本，亟需對產(chǎn)線進(jìn)行極簡化、集成化、自動化、數(shù)字化、智能化升級。
轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期
設(shè)備材料企業(yè)數(shù)智化解決方案層出不窮
電池廠商在加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，不僅頭部企業(yè)表現(xiàn)出加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐，中小型廠商也緊跟腳步，尋求產(chǎn)線自動化、數(shù)字化、智能化的生產(chǎn)方式。這就為設(shè)備材料企業(yè)的數(shù)智化解決方案提供了用武之地。
以涂布環(huán)節(jié)為例，由于涂布形態(tài)的改變及客戶需求的差異，激光清洗可以解決削薄區(qū)造成的析鋰問題，同時可以通過清洗增厚區(qū)域的涂層，提升電池的均衡能力，解決動力電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的對電池安全性及能量密度的影響。
海目星獨有的激光軟件可對清洗槽位進(jìn)行高精準(zhǔn)控制，保持清洗的一致性，實現(xiàn)正負(fù)極極片涂層的清洗，兼容幅寬為35mm-1300mm，可定制化、多極耳清洗。
國內(nèi)鋰電涂布領(lǐng)域龍頭企業(yè)曼恩斯特則除了涂布模頭拳頭產(chǎn)品外，還開發(fā)出雙罐涂布供料系統(tǒng)、平板涂布機(jī)、超聲波面密度測量儀，以及智能調(diào)度雙螺桿制漿系統(tǒng)等新產(chǎn)品，從而實現(xiàn)供料-制漿-涂布-檢測等一體化流程。幫助企業(yè)進(jìn)一步降低制程成本，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率。
智能檢測設(shè)備領(lǐng)域，自2016年就進(jìn)入新能源鋰電市場的雙元科技，其研發(fā)的面密度檢測及閉環(huán)控制系統(tǒng)，激光測厚及機(jī)器視覺檢測設(shè)備，可大大提高鋰電池生產(chǎn)的效率和良率，在極片、銅箔、鋁箔、隔膜、鋁塑膜等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。據(jù)悉，其產(chǎn)品已基本覆蓋鋰電池行業(yè)的全工段。
