中國儲能網(wǎng)訊：5月19日至21日，“第八屆中國國際儲能大會”在深圳隆重召開， 來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區(qū)1500余位政府機構(gòu)、科研院所、行業(yè)組織、電力公司、新能源項目單位、系統(tǒng)集成商等代表出席本次大會。
深圳吉陽智能科技有限公司董事長陽如坤，發(fā)表了題為"儲能電池制造價值鏈"的精彩演講。
演講內(nèi)容如下：
陽如坤：大家好！非常高興有機會在這里跟大家分享有關(guān)鋰電制造的內(nèi)容，內(nèi)容非常多，制造業(yè)是大家最關(guān)心的題目，今天我從一個側(cè)面跟大家分享儲能電池制造，我們?nèi)绾慰紤]價值鏈的分布，如何提升制造的效果。
我的報告分為以下四部分，一是價值鏈的構(gòu)成，接下來是幾個目標的實現(xiàn)。
從電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來看，我們認為電池成為資源節(jié)約、新能源汽車、清潔能源的重要依賴。我們認為任何一個產(chǎn)品，如果它處于這樣的地位，我們把它稱之為基礎(chǔ)產(chǎn)品，跟CPU、機器人、鋼鐵同等重要。我們認為這樣的產(chǎn)品應(yīng)該專門解決其制造問題。我們認為芯片是產(chǎn)業(yè)的大腦，電池是產(chǎn)業(yè)的心臟，尤其是對移動產(chǎn)業(yè)來說。我們認為二者的結(jié)合成為移動產(chǎn)品的重要支柱。
既然是芯片和大腦的結(jié)合，我們認為動力電池的制造，尤其是電芯的制造，應(yīng)該用芯片制造的理念制造。目前最重要的是不能實現(xiàn)所謂的多樣化，我們知道芯片是把里面做好，通過組合滿足不同的電腦或者手機的要求。個人認為電池應(yīng)該有這樣的理念制造，才能滿足整個產(chǎn)業(yè)的要求。
這是來小康2011年提出的要求，5000次以上的循環(huán)壽命，1.5元以下的成本，80%以上的效率。在今天看來，目標已經(jīng)實現(xiàn)了。從成本的角度來說，應(yīng)該控制在這樣的層面。我們從產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)來說，未來電動汽車能夠完美實現(xiàn)，替代燃油車，目前在1.5-1.8元，我們有比較大的空間實現(xiàn)目標。
電池的價值鏈包括兩大途徑：
第一：
一是降低商業(yè)成本，我們可以通過材料降低成本，我們認為這個層面是有限。提升電池制造合格率，目前是90%的水平，還有比較大的空間達到目的。
二是提升產(chǎn)能利用率，如果每一個產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能翻一倍，制造成本會下降10-20%，要看產(chǎn)業(yè)飽和度的情況。一定程度的飽和度，下降比較少。我認為在電池制造業(yè)，尤其是一個電池廠來說，成本的降低非常明顯。最近在規(guī)劃大電池廠時，從1GWh翻到2GWh，從2GWh翻到4GWh時，成本會有大幅的下降。
三是梯次利用，最近鐵塔集團有一個說法，退下的電池可以按照0.4-0.5元每GWh來回收，這對行業(yè)是可喜的消息。模塊化的設(shè)計在降低成本方面也是顯著的效果，最后實現(xiàn)縱向一體化，這是比亞迪采取的行動，他們在這一塊取得了比較可喜的成就。在這個層面上個人認為不是每個企業(yè)都可以采納的，只有對全產(chǎn)業(yè)鏈有能力的企業(yè)才有可能采納。
綜合以上因素，提升合格率，降低成本、梯次利用，我認為降低50%的空間是有可能的，在于你如何努力。
第二，采用物理方法減少成本，這面臨安全風(fēng)險。提升Pack的效率，國內(nèi)有比較大的上升空間，Pack的存儲率大概是50-60%的水平。黃老師的Pack存儲率大概是85%以上，對鐵鋰來說是好消息。
今天我想說的是第一個層面，如何從制造的角度降低成本。這是電池制造的背景，從材料體系發(fā)展來說，從現(xiàn)在到2020年、2025年，對制造帶來的挑戰(zhàn)。在此層面上，我不詳細介紹。這對制造體系有比較大的改變，從現(xiàn)在基本實現(xiàn)社會的互聯(lián)互通、智能智造到虛擬現(xiàn)實的制造。
簡單介紹動力電池，我們有評估指標體系。很多電池企業(yè)規(guī)劃生產(chǎn)線時忽略了重要的指標。大家知道電池之的合格率、材料利用率、人工成本率、WH指標、每WH設(shè)備投入、安全指標、能耗指數(shù)、運轉(zhuǎn)可靠性。在能耗指標上，我們可以計算電池廠，每WH電力成本大概是3-5分錢，每個企業(yè)計算電池廠建設(shè)時，是否認真計算能耗成本，這對電池的成本影響非常大。假設(shè)現(xiàn)在可以把1元降到2、3分錢，這是很好的降低。運轉(zhuǎn)可靠性，現(xiàn)在設(shè)備在不斷發(fā)展過程中，可靠性對我們的影響非常大。目前為止，電池單機制造設(shè)備的無故障時間比較低，大概是1000-3000小時的水平，難以達到機器人達到的50000小時以上。
從制造合格率現(xiàn)狀來說，包括以下五方面：
第一，從電池制造合格率來看，現(xiàn)在是75-80%，未來希望漲到90-96%的水平。
第二，材料利用率也是如此。
第三，人工成本是3-10%，未來尤其是動力電池的制造，我們希望盡量減少人工，人對電池制造的影響非常大。除了維護的基本成本，我們在所有動的方向都會減少，可能會把人工成本率降到3%以下。
目前為止，我們從90%的合格率到88%材料利用率，產(chǎn)出率是79%。希望2020年，我們電池制造合格率可以提升到96%，未來材料利用率希望達到95%，產(chǎn)出率可以達到91%。2025年，我們希望把電池制造合格率提升到99%，材料利用率提升到98%。我們第一步的提升有12%的利潤空間，再提升有18.5%利用空間。12%的利潤空間對1GWh的電池廠來說是18.5%的價值。尤其是現(xiàn)在競爭激烈的情況下，對我們產(chǎn)業(yè)是非常有意義的事情，值得我們關(guān)注。
電池制造目標路線圖，如何降低電池品種，現(xiàn)在150種算是少的，簡單統(tǒng)計下來接近170-180種，這么多的電池對制造業(yè)來說是災(zāi)難。每個廠家的技術(shù)、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、制造效率不一樣，我們希望逐步把我們的品種降到10種左右，個人認為中國做10種左右的電池便足夠了。
最重要的提高一致性，可惜現(xiàn)在沒有完全的指標規(guī)定一致性。我們認為用系數(shù)衡量不同電池的容量、規(guī)格，可能是比較好的辦法。希望從0.2到1.8左右，希望未來可以降到0.1的水平。汽車廠跟我們說做電池是選出來的，做發(fā)動機是個個都合格的。我們希望未來直接Pack，不需要過多的篩選。B品的材料是賣不出去的。
制造成本，包括電力、人工、設(shè)備折舊，加起來大概是0.2-0.25元的水平。隨著規(guī)模的提升，制造成本會有比較大的降幅空間。單線產(chǎn)能，規(guī)模對我們來說是可觀的。未來一條線甚至一臺設(shè)備可以做到1-2GWh的水平，我認為這是電池企業(yè)應(yīng)該追逐的主要目標。主要原因是電池企業(yè)和汽車企業(yè)存在巨大的差距，1GWh可以滿足2萬輛車的要求，一個汽車廠的規(guī)劃至少是10萬輛，甚至30萬輛。他要選擇多少個汽車廠滿足其要求，汽車廠希望選2-3個汽車廠，不會把百分百的產(chǎn)能都給你。我們可以規(guī)劃電池廠的規(guī)模要達到什么水平。
從制造合格率來看，按照重要度分為20個影響因素，我們稱之為KACC五。從20個因素分享CPK值，我們可以做到90%左右的整體合格率。我們做到1.1，可以實現(xiàn)2020年的基本目標。我們努力把CPK做到1.33，將會更好。大家可以把電池制造體系進行規(guī)劃，我們把每個系統(tǒng)、質(zhì)量影響因素統(tǒng)計起來，算出我們應(yīng)該做到怎樣的水平，我們的電池應(yīng)該怎么做。
提醒大家，電池的制造工序里，如果某一個工序的合格率在95-96%的范圍波動時，建議你們徹底砍掉這個工序，或者用別的方式替代。如果達不到這個水平，顯然這道工序不能作為制造的主要工序。電池制造還有工序處于這個局面，我希望大家應(yīng)該有思維提高電池的制造質(zhì)量和電池制造的合格率。
設(shè)備的投入和合格率成本的關(guān)系，并不是設(shè)備越好，成本越低，也不是設(shè)備稍差，便不能滿足要求。隨著中國的發(fā)展，我們從半自動、自動到今天追求全自動的過程，我們追求合適的合格率是經(jīng)濟的成本。我們看到合格率成本的曲線是凹形的，合格率在不斷提升，曲線往前推移?？梢钥吹结槍Σ煌那Х种A段、規(guī)?；a(chǎn)階段，表現(xiàn)出不同的要求。我們規(guī)劃電池制造企業(yè)時可以劃曲線，我們把合格率定義在哪里，投入應(yīng)該在什么水平，大家可以認真研究這方面的內(nèi)容。
智能制造實現(xiàn)的目標和方案，個人認為現(xiàn)在電池制造合格率是90%是極限，我們把所有的設(shè)備放在一起，能產(chǎn)出的合格率。我們優(yōu)化每臺設(shè)備能達到的合格率，未來必須依靠大數(shù)據(jù)、智能制造，才能把合格率提升到96-99%的水平。
工業(yè)體系和基礎(chǔ)思路，這是智能制造的思想，第一步是實現(xiàn)標準化，我們要用大規(guī)模的思想做電芯，如何把芯做好。第二步是有規(guī)模，只有模型才能數(shù)據(jù)化，沒有模型，任何東西都難以實現(xiàn)。模型包括工廠模型、制造模型、工藝模型、質(zhì)量模型，把這些模型建立起來才能實現(xiàn)數(shù)字化。用數(shù)據(jù)進行分析，有數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)智能，進行質(zhì)量分析決策。實現(xiàn)數(shù)據(jù)，第一步要實現(xiàn)互聯(lián)互通互操作，建立電池互聯(lián)互通互操作的體系，對物料、系統(tǒng)、信息系統(tǒng)的信息模型、標識、交換，我們要聽到、聽懂、理解和思考，關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)支點，它可以實現(xiàn)這個功能。這涉及每個企業(yè)如何定義物料數(shù)據(jù)支點、信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支點。
這是互聯(lián)互通的基本思路，通過原數(shù)據(jù)的分析、數(shù)據(jù)規(guī)范、適配模型，搭建規(guī)范，現(xiàn)在的規(guī)范會逐漸走向規(guī)范，實現(xiàn)不同廠家的連接。我們要實現(xiàn)全過程的追溯。要實現(xiàn)起來是非常難的，并不是所有廠家都能實現(xiàn)追溯。只有實現(xiàn)這樣的追溯，優(yōu)化才有基礎(chǔ)、有數(shù)據(jù)，有追溯才能實現(xiàn)一一的對應(yīng)關(guān)系。
關(guān)于智能制造實現(xiàn)的路徑，我們對模型進行數(shù)字化，大家知道這個模型很復(fù)雜。從納米尺度、微米密度、厘尺度等，都會影響我們整個過程，整個過程都需要實現(xiàn)數(shù)字化。有了數(shù)字化，我們可以基于數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)的優(yōu)化，我們建立優(yōu)化模型，實現(xiàn)智能制造。
有了數(shù)據(jù)，我們可以實現(xiàn)制造過程的數(shù)字孿生。我們對產(chǎn)品數(shù)字孿生、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工廠數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)字孿生的過程。我們電腦里建立理想模型，生產(chǎn)過程中有現(xiàn)實模型，兩個模型進行比較。電腦模型沒有誤差，這是標桿，我們用標桿和實際模型比較，這是我們優(yōu)化的過程。我認為這是數(shù)字孿生最重要的想法和思想，這是西門子在構(gòu)筑工業(yè)系統(tǒng)時的理想模型，我認為這個模型對我們過程非常有價值和意義。
從智能制造數(shù)字化模型過程中，離不開人、機、才、方、環(huán)。我們以前的思想是對人、機、料、發(fā)、環(huán)進行調(diào)整，從而解決問題。過程最重要的是人的經(jīng)驗的積累，盡管所有東西積累到電腦里，它只是一張紙，并不是整個電腦具備的經(jīng)驗的積累。
未來我們要基于模型MBD，通過模型的分析、調(diào)整解決問題，過程是實現(xiàn)模型的經(jīng)驗積累。有了模型的經(jīng)驗積累，我們可以在電腦積累，電腦可以認識過程，這是標準化、模型化、數(shù)字化和大數(shù)據(jù)智能化。AlphaGO沸沸揚揚，重點的是他有模型，我們電池也可以這么做，通過這種方式提升電池的制造質(zhì)量。說白了是我們犯過所有的錯誤和積累的經(jīng)驗，通過數(shù)據(jù)實現(xiàn)模型，實現(xiàn)制造過程的優(yōu)化。這是我認為智能制造的核心思想。有了這個思想，我們可以解決現(xiàn)在的顯性問題，顯性問題是我們可以觀測的問題。解決隱性問題，通過大數(shù)據(jù)的分析，提取、評估發(fā)現(xiàn)隱性問題。機器的衰退、磨損、腐蝕、泄露、粉塵、振動等，通過數(shù)據(jù)的分析進行體現(xiàn)，由此進行健康管理、運行維護。電池企業(yè)一條生產(chǎn)線是8-10GWh，這個東西對我們的意義和價值是可想而知的。有了這個東西可以進行數(shù)據(jù)的挖掘，最終實現(xiàn)智能優(yōu)化，這是開發(fā)微模型循環(huán)優(yōu)化的過程，這對提升電池質(zhì)量有關(guān)有好處，從中修正我們的模型。
建立模型后可以進行質(zhì)量分析集成，我們建立了這樣的模型，有了追溯、質(zhì)量控制點，我們可以建立幾個段，把鋰電制造分為三大段，每一段可以建立質(zhì)量分析的模型，每一段進行優(yōu)化?？梢园阉械亩谓Y(jié)合起來建立大數(shù)據(jù)模型，最后實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析閉環(huán)，我認為這是質(zhì)量制造模型。
回頭看制造價值鏈，我們通過這樣的過程提升電池制造合格率，我們提升材料的利用率以及提高制造的一致性。目標是從我們現(xiàn)在的CPK每個工序平均是1.33，合格率是99%，帶來15-18%的合格率的提升。
制造價值鏈面臨的挑戰(zhàn)，從目前的情況來看，智能制造分級來說，目前的電池智能制造處于初級狀態(tài)，我們有感知，我們對質(zhì)量、設(shè)備質(zhì)量有統(tǒng)計和追溯，但沒有實現(xiàn)數(shù)據(jù)和設(shè)備聯(lián)動和優(yōu)化，合格率只有90%左右。我們希望未來可以實現(xiàn)恒定智能，我們的數(shù)據(jù)可以進行分析、優(yōu)化，優(yōu)化的過程可以實現(xiàn)制造的制造合格率。
從智能制造面臨的問題，最重要的是模型，在模型的建立方面，清華歐陽老師團隊做了很多關(guān)于模型的東西，這是鋰電制造的基礎(chǔ)，對我們非常有價值。目前鋰電制造的主要問題是研發(fā)周期長、準確率低，完全靠經(jīng)驗、碰運氣解決問題。大企業(yè)積累的東西很多，犯錯也多，他們變得越來越優(yōu)秀，電池越來越向他們集中。我們希望未來能把經(jīng)驗變成在電腦里能實現(xiàn)的東西，對提升合格率有更大的價值。
來料數(shù)字化面臨多樣的問題，液體、粉體、雜志等如何實現(xiàn)數(shù)字化，這對我們來說是比較大的挑戰(zhàn)?？偨Y(jié)來說，鋰電制造在試錯的時代，靠試錯解決問題，而不是靠模型、數(shù)字化解決問題，希望大家共同努力，取得更好的成果。
簡單談?wù)務(wù)叩淖兓@對我們的影響很大。2017-2018年降了40%補貼，這種補貼對產(chǎn)業(yè)來說不是好事業(yè)。我認為這是三角債和安全隱患的制造者。三角債，很多汽車廠為了拿補貼做了很多廠，汽車廠不會把車給電池廠，電池廠不會把錢給材料企業(yè)。我認為這是國家補貼政策造成的，國家良性債務(wù)體系較差，加上這樣的問題，我認為整個產(chǎn)業(yè)目前面臨的，不要說自己很好，我認為都會面臨同樣的問題。
安全隱患，為了提升合格率，我們的標準里只講合格率，幾乎沒怎么說安全，大家拼命提高所謂的容量，從115提到140，甚至是160。過程中帶來的安全隱患非常大，把殼增大等，由于國家政策因素，我們統(tǒng)一做高能量密度或者目前沒有完全驗證的材料，對產(chǎn)業(yè)的隱患非常大。在座有驚心動魄的事情，我們現(xiàn)在做的電池安全性比以前差了很多，我們應(yīng)該用市場需求決定我們的定位，我們應(yīng)該考慮在沒有補貼的情況下，我們定位自己的電池、自己的結(jié)構(gòu)。盡管少拿補貼，我們未來可能可以活得更長。
動力電池是產(chǎn)業(yè)的心臟，不應(yīng)盲目追求多品種、適用性解決問題。
我們要靠單一化電芯、規(guī)模成本成為發(fā)展的主流，以為以Pack組合適應(yīng)差異化需求。以提升合格率作為企業(yè)核心競爭力，降低成本。我認為電池企業(yè)應(yīng)該從產(chǎn)品需求發(fā)揮，劃分自己的產(chǎn)品平臺和制造平臺，確定制造模式，才能滿足市場的要求，而不是完全為了滿足補貼的需求，規(guī)劃我們的產(chǎn)品平臺或制造平臺，我認為這會對我們整個產(chǎn)業(yè)帶來毀滅性的打擊，可能很多企業(yè)就此停止成長，這是我們的顧慮問題，謝謝大家！
（本文根據(jù)現(xiàn)場錄音整理，未經(jīng)本人審核）
