中國儲能網(wǎng)訊：工業(yè)4.0和“中國制造2025”驅(qū)動下，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)制造亟待向智能化方向邁進(jìn)。
與傳統(tǒng)制造領(lǐng)域一樣，鋰電領(lǐng)域的制造面臨整體羸弱的局面。在智能制造上則面臨關(guān)鍵技術(shù)裝備受制于人、智能制造標(biāo)準(zhǔn)/軟件/網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)薄弱、智能制造新模式推廣尚未起步、智能化集成應(yīng)用緩慢等突出問題。
事實上，作為供給側(cè)改革的重要推動力，智能制造對于加速國內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效能起到積極推動作用，因此，自2015年以來，政策層面加大了對于智能制造的推進(jìn)力度。
今年4月，工信部發(fā)布《智能制造試點示范2016專項行動實施方案》，明確提出，2016年要重點遴選60個以上智能制造試點示范項目，形成關(guān)鍵領(lǐng)域一批智能制造標(biāo)準(zhǔn)，不斷形成并推廣智能制造新模式。智能車間/工廠試點示范項目通過2-3年持續(xù)提升，實現(xiàn)運營成本降低20%，產(chǎn)品研制周期縮短20%，生產(chǎn)效率提高20%，產(chǎn)品不良品率降低10%，能源利用率提高10%。
而就在近日，工信部對外發(fā)布了“2016年智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化與新模式應(yīng)用項目的公示”，擬選入144個項目進(jìn)行公示。
媒體梳理發(fā)現(xiàn)，在144個公示項目中，涉及鋰電領(lǐng)域的項目有三個，分別為湖南杉杉新能源有限公司萬噸高能量密度鋰電正極材料數(shù)字化車間新模式應(yīng)用 、浙江天能能源科技有限公司新能源汽車動力電池生產(chǎn)智能化工廠、合肥國軒高科動力能源有限公司新能源汽車鋰動力電池智能工廠(年產(chǎn)6億安時鋰動力電池生產(chǎn)基地二期項目)。
“鋰電制造未來必然走向大規(guī)模和智能化，即‘三高三化’：高精度、高速度、高可靠性、無人化、可視化和信息化。這必然倒逼企業(yè)通過智能制造的升級來實現(xiàn)?！奔栕詣踊偨?jīng)理陽如坤向高工鋰電網(wǎng)表示，鋰電領(lǐng)域的智能制造已經(jīng)迫在眉睫，而政策層的推動將明顯加速主流企業(yè)的布局速度，同時也將會助推智能制造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立完善。
一位參與項目申報的企業(yè)介紹，此次智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化與新模式的資金支持力度很大，項目通過后企業(yè)將會得到8000萬-1億元的支持力度，這個對于企業(yè)自身的制造升級將會起到很大的促進(jìn)作用，在此作用之下，示范工程將推動整個行業(yè)的智能制造全面升級。
傳統(tǒng)制造模式圍城
事實上，陽如坤的判斷也代表了行業(yè)的主流聲音，無法忽視的現(xiàn)實是，無論是鋰電材料還是電芯生產(chǎn)，國內(nèi)企業(yè)依然普遍面臨自動化程度低、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品良率低、信息互聯(lián)互通效率低等問題。
以正極材料為例，不少工廠生產(chǎn)過程智能化程度不高，人為參與度高，難以實現(xiàn)生產(chǎn)線的快速智能化生產(chǎn)，呈“孤島”之態(tài)，影響整個生產(chǎn)過程的綜合管理。
這導(dǎo)致的一個結(jié)果是，國內(nèi)鋰電正極材料有全球 40%以上的市場份額，但供應(yīng)的大多是中等以下品質(zhì)的正極材料，正極材料企業(yè)發(fā)展面臨的最突出的問題就是產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能方面的配合銜接問題。雖然近年國內(nèi)產(chǎn)能大幅度提升，但高端市場占比較低。
在此背景下，正極材料智能工廠的建立就極具現(xiàn)實意義，通過實現(xiàn)生產(chǎn)過程生產(chǎn)線各關(guān)鍵工序的自動化控制，開發(fā)中央數(shù)字化控制系統(tǒng)，建立企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)(ERP)，實現(xiàn)制造信息和管理信息全程透明、共享。
“在正極材料領(lǐng)域推動智能工廠的建立和應(yīng)用，以滿足當(dāng)前鋰電池市場的持續(xù)增長和產(chǎn)品質(zhì)量的苛刻要求，提升國內(nèi)企業(yè)在國際市場競爭力和高端產(chǎn)品占有率。”杉杉能源一位參與申報智能工廠項目的負(fù)責(zé)人向高工鋰電網(wǎng)這樣表示。
相對于正極材料生產(chǎn)面臨的問題，動力電池制造升級更為緊迫，面臨的形勢也更為復(fù)雜。作為新能源汽車的核心零部件，如何快速提升性能指標(biāo)，降低生產(chǎn)成本已經(jīng)成為全行業(yè)聚焦的核心命題。
國內(nèi)鋰電池制造目前面臨的主要問題是，一個是大部分鋰電設(shè)備僅能實現(xiàn)某些工段的自動化，距離全自動化以及信息化還有較大的距離，很多設(shè)備上的數(shù)據(jù)平臺依然沒有搭建起來;二是整個鋰電池的生產(chǎn)過程控制還沒有形成完整的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，包括來料、濕度、極片張力等很多因素都處于不可控的狀態(tài)。
這也直接導(dǎo)致行業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率都處于較低的水平，高工鋰電獲悉，大部分動力電池企業(yè)都依然半自動化水平，生產(chǎn)效率嚴(yán)重低下;同時，動力電池制造合格率平均僅為為70%-80%，這意味著有20%-30%的浪費。
新能源汽車市場化山雨欲來，動力電池大規(guī)模生產(chǎn)將是必然趨勢，對于國內(nèi)動力電池企業(yè)而言，擺脫傳統(tǒng)制造模式圍城，智能制造就成為轉(zhuǎn)型升級的必由之路。
智能制造升級路徑
在此次入圍的鋰電領(lǐng)域智能制造項目中，三家鋰電池企業(yè)都選擇的是與配套設(shè)備企業(yè)共同申報的形式來參與。
據(jù)悉，國軒高科入選的項目為年產(chǎn)6億安時鋰動力電池生產(chǎn)基地二期項，該項目采用聯(lián)合多家設(shè)備及系統(tǒng)供應(yīng)商共同申報，涉及激光及自動化、機器人、MES等多個細(xì)分領(lǐng)域。
在國軒高科總裁方建華看來，國內(nèi)動力電池與日韓的最大差距就在生產(chǎn)制造的工程化能力以及電池制造的過程控制能力上，而這種差距，可以通過聯(lián)合設(shè)備企業(yè)進(jìn)行快速攻關(guān)。
參與國軒高科項目申報的吉陽自動化總經(jīng)理陽如坤認(rèn)為，電池企業(yè)選擇和設(shè)備企業(yè)共同申報的意義在于，參與多方能夠通過協(xié)同作戰(zhàn)，通過不同環(huán)節(jié)之間的交流融合，共同推進(jìn)電池企業(yè)的智能制造水平。
值得注意的是，鋰電池制造是離散型和流程型的結(jié)合體，因此在數(shù)據(jù)采集和控制上更為困難，在一些工序的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通上也存在較大的障礙。
圍繞于此，包括吉陽在內(nèi)的共同申報單位與國軒高科一起做了積極的探索和嘗試，一是探索對于對齊精度、涂布厚度、漿料粘度等影響質(zhì)量、效率、管理數(shù)字進(jìn)行提取，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。二是基于大數(shù)據(jù)的實效模式分析下，考慮把底層數(shù)字化和和上層MES怎么去實現(xiàn)連接，將智能生產(chǎn)與智能管理結(jié)合，從而實現(xiàn)智能制造。
在智能制造的升級過程中，讓陽如坤感到焦慮的是，整個行業(yè)都缺乏數(shù)據(jù)抓取的標(biāo)準(zhǔn)及接口，導(dǎo)致不少信息無法收集、提取以及互聯(lián)，針對此吉陽一方面積極推動設(shè)備的數(shù)字化升級，另一方面則組織行業(yè)專家展開鋰電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)工作，籌備動力電池智能制造裝備互聯(lián)互通的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
與國軒高科一樣，天能能源同樣采用與設(shè)備廠、系統(tǒng)集成等單位聯(lián)合申報的形式，但不同的是，天能能源首先運用大數(shù)據(jù)對關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行智能診斷，其次在過程中更側(cè)重智能制造的標(biāo)準(zhǔn)化，天能希望成為全行業(yè)智能制造的標(biāo)準(zhǔn)制定者，這樣有助于推動整個行業(yè)智能制造的進(jìn)步，縮小與國外鋰電池行業(yè)制造水平的差距，天能能源董秘山忠順介紹到。
“要實現(xiàn)鋰電池生產(chǎn)的高精度、高效率、高可靠性，關(guān)鍵就是要實現(xiàn)無人化?！鄙街翼槺硎?，通過引進(jìn)先進(jìn)的高端設(shè)備，可以使得天能的動力電池制造快速擁抱智能化。
據(jù)悉，天能能源的動力鋰電池三期項目已經(jīng)完成廠房建設(shè)，預(yù)計年底投產(chǎn)，擴產(chǎn)后公司總產(chǎn)能將達(dá)5.5GWh，該項目將實現(xiàn)制造過程現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與可視化，現(xiàn)場數(shù)據(jù)與生產(chǎn)管理軟件實現(xiàn)信息集成，車間制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)、企業(yè)資源計劃(ERP)系統(tǒng)高效協(xié)同與集成，數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化等目標(biāo)。
與此同時，在設(shè)備的升級上，將會引入高度自動化連線設(shè)備、智能檢測設(shè)備、工業(yè)機器人、智能物流與倉儲裝備等產(chǎn)品，智能工廠建成后，將對于動力電池的生產(chǎn)效率、成品率、成本控制等起到明顯的提升作用。
作為唯一入圍此次智能制造目錄的鋰電池材料生產(chǎn)企業(yè)， 杉杉能源入圍的項目為萬噸高能量密度鋰電正極材料數(shù)字化車間新模式應(yīng)用。
在鋰電材料行業(yè)中，杉杉能源的搬運機器人、在線質(zhì)量檢測、自動裝缽、自動輸送系統(tǒng)、智能輥道窯等先進(jìn)設(shè)備，以及企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)(ERP)，率先完成了機器換人，推進(jìn)智能化改造實現(xiàn)無人工廠，打造了鋰電池正極材料智能化車間。
高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)分析指出，入選智能制造示范項目一方面證明了企業(yè)的制造水平達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平，另一方面，來自與政策資金的支持將會加速其對整個生產(chǎn)過程中進(jìn)行智能制造升級，這將進(jìn)一步提升在市場中的競爭力。
更為關(guān)鍵的是，示范企業(yè)的智能制造項目將會以標(biāo)桿的形式推動整個行業(yè)的智能制造進(jìn)程，加速國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)的全面升級，提前在2020年達(dá)到國家對動力電池的性能指標(biāo)要求，以此來參與到國際市場的競爭中。
包括天能能源、國軒高科和杉杉能源在內(nèi)，主流企業(yè)的一致共識是，政策層面在智能制造上的示范項目將會和下游的新能源汽車補貼政策形成合力，共同推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展成熟。
原標(biāo)題:3家鋰電企業(yè)入圍智能制造目錄 動力電池制造亟待“大換血”
