中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：工業(yè)4.0和“中國制造2025”驅(qū)動(dòng)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(shí)上，作為供給側(cè)改革的重要推動(dòng)力，智能制造對(duì)于加速國內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效能起到積極推動(dòng)作用，因此，自2015年以來，政策層面加大了對(duì)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(diǎn)示范2016專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》，明確提出，2016年要重點(diǎn)遴選60個(gè)以上智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)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(diǎn)示范項(xiàng)目通過2-3年持續(xù)提升，實(shí)現(xiàn)運(yùn)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(duì)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(xiàng)目的公示”，擬選入144個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行公示。
媒體梳理發(fā)現(xiàn)，在144個(gè)公示項(xiàng)目中，涉及鋰電領(lǐng)域的項(xiàng)目有三個(gè)，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(dòng)力電池生產(chǎn)智能化工廠、合肥國軒高科動(dòng)力能源有限公司新能源汽車鋰動(dòng)力電池智能工廠(年產(chǎn)6億安時(shí)鋰動(dòng)力電池生產(chǎn)基地二期項(xiàng)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(jí)來實(shí)現(xiàn)?！奔栕詣?dòng)化總經(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(dòng)將明顯加速主流企業(yè)的布局速度，同時(shí)也將會(huì)助推智能制造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立完善。
一位參與項(xiàng)目申報(bào)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(xiàng)目通過后企業(yè)將會(huì)得到8000萬-1億元的支持力度，這個(gè)對(duì)于企業(yè)自身的制造升級(jí)將會(huì)起到很大的促進(jìn)作用，在此作用之下，示范工程將推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的智能制造全面升級(jí)。
傳統(tǒng)制造模式圍城
事實(shí)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(shí)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(dòng)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(shí)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(gè)生產(chǎn)過程的綜合管理。
這導(dǎo)致的一個(gè)結(jié)果是，國內(nèi)鋰電正極材料有全球 40%以上的市場(chǎng)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(chǎng)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(shí)意義，通過實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程生產(chǎn)線各關(guān)鍵工序的自動(dòng)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(jì)劃管理系統(tǒng)(ERP)，實(shí)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(dòng)智能工廠的建立和應(yīng)用，以滿足當(dāng)前鋰電池市場(chǎng)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和高端產(chǎn)品占有率?！鄙忌寄茉匆晃粎⑴c申報(bào)智能工廠項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人向高工鋰電網(wǎng)這樣表示。
相對(duì)于正極材料生產(chǎn)面臨的問題，動(dòng)力電池制造升級(jí)更為緊迫，面臨的形勢(shì)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(gè)是大部分鋰電設(shè)備僅能實(shí)現(xiàn)某些工段的自動(dòng)化，距離全自動(dòng)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(tái)依然沒有搭建起來;二是整個(gè)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(dòng)力電池企業(yè)都依然半自動(dòng)化水平，生產(chǎn)效率嚴(yán)重低下;同時(shí)，動(dòng)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(fèi)。
新能源汽車市場(chǎng)化山雨欲來，動(dòng)力電池大規(guī)模生產(chǎn)將是必然趨勢(shì)，對(duì)于國內(nèi)動(dòng)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(jí)的必由之路。
智能制造升級(jí)路徑
在此次入圍的鋰電領(lǐng)域智能制造項(xiàng)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(bào)的形式來參與。
據(jù)悉，國軒高科入選的項(xiàng)目為年產(chǎn)6億安時(shí)鋰動(dòng)力電池生產(chǎn)基地二期項(xiàng)，該項(xiàng)目采用聯(lián)合多家設(shè)備及系統(tǒng)供應(yīng)商共同申報(bào)，涉及激光及自動(dòng)化、機(jī)器人、MES等多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域。
在國軒高科總裁方建華看來，國內(nèi)動(dòng)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(xiàng)目申報(bào)的吉陽自動(dòng)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(bào)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(bào)單位與國軒高科一起做了積極的探索和嘗試，一是探索對(duì)于對(duì)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(shí)效模式分析下，考慮把底層數(shù)字化和和上層MES怎么去實(shí)現(xiàn)連接，將智能生產(chǎn)與智能管理結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)智能制造。
在智能制造的升級(jí)過程中，讓陽如坤感到焦慮的是，整個(gè)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(duì)此吉陽一方面積極推動(dòng)設(shè)備的數(shù)字化升級(jí)，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(dòng)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(bào)的形式，但不同的是，天能能源首先運(yùn)用大數(shù)據(jù)對(duì)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(dòng)整個(gè)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(shí)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(shí)現(xiàn)無人化?！鄙街翼槺硎荆ㄟ^引進(jìn)先進(jìn)的高端設(shè)備，可以使得天能的動(dòng)力電池制造快速擁抱智能化。
據(jù)悉，天能能源的動(dòng)力鋰電池三期項(xiàng)目已經(jīng)完成廠房建設(shè)，預(yù)計(jì)年底投產(chǎn)，擴(kuò)產(chǎn)后公司總產(chǎn)能將達(dá)5.5GWh，該項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)制造過程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與可視化，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)管理軟件實(shí)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(jì)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(shí)，在設(shè)備的升級(jí)上，將會(huì)引入高度自動(dòng)化連線設(shè)備、智能檢測(cè)設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、智能物流與倉儲(chǔ)裝備等產(chǎn)品，智能工廠建成后，將對(duì)于動(dòng)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(xiàng)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(yùn)機(jī)器人、在線質(zhì)量檢測(cè)、自動(dòng)裝缽、自動(dòng)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(jì)劃管理系統(tǒng)(ERP)，率先完成了機(jī)器換人，推進(jìn)智能化改造實(shí)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(xiàng)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(huì)加速其對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程中進(jìn)行智能制造升級(jí)，這將進(jìn)一步提升在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。
更為關(guān)鍵的是，示范企業(yè)的智能制造項(xiàng)目將會(huì)以標(biāo)桿的形式推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的智能制造進(jìn)程，加速國內(nèi)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的全面升級(jí)，提前在2020年達(dá)到國家對(duì)動(dòng)力電池的性能指標(biāo)要求，以此來參與到國際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)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(shí)是，政策層面在智能制造上的示范項(xiàng)目將會(huì)和下游的新能源汽車補(bǔ)貼政策形成合力，共同推動(dòng)整個(gè)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(dòng)力電池制造亟待“大換血”
