中國儲能網(wǎng)訊：12月5日，由中國電動汽車百人會組織發(fā)起的“動力電池技術(shù)升級與產(chǎn)業(yè)鏈研究”專項(xiàng)課題第三次交流會在清華紫光國際交流中心召開，來自高校、科研院所、企業(yè)的60余名嘉賓圍繞“動力電池設(shè)計(jì)、工藝及裝備”展開討論。
業(yè)界一致認(rèn)為，動力電池工藝與設(shè)備企業(yè)要走高端化和國際化路線，制定大規(guī)模智能制造的路線圖，研究制造工藝、方法和標(biāo)準(zhǔn)，謹(jǐn)防動力電池制造的“技術(shù)空心化”。
設(shè)備企業(yè)要向高端化和國際化靠攏
新能源汽車快速發(fā)展帶動鋰電池紛紛擴(kuò)產(chǎn)，鋰電池設(shè)備的需求在2015年下半年開始爆發(fā)。鋰電池設(shè)備最早出現(xiàn)在日本和韓國，近年來，隨著中國電池企業(yè)的市場份額不斷提高，國產(chǎn)設(shè)備市場占有率也在大幅度提高。目前鋰電池設(shè)備國產(chǎn)化替代已經(jīng)達(dá)到50%，預(yù)計(jì)2020年將提高到80%。
與會專家表示，國內(nèi)設(shè)備主要不足存在于配料系統(tǒng)、涂布機(jī)、分切機(jī)、裝配線、物流倉儲系統(tǒng)、生產(chǎn)制造系統(tǒng)、在線監(jiān)控系統(tǒng)等方面。
中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高認(rèn)為，市場規(guī)模的快速增長，需要對材料體系優(yōu)化，根據(jù)材料的特性制定制造工藝需求。此外，產(chǎn)品市場終端提出越來越嚴(yán)格的要求，自動化程度可能跟國外先進(jìn)水平還有差距。
比亞迪第二事業(yè)部儲能及汽車電池工廠總經(jīng)理沈晞指出，對動力電池設(shè)備的開發(fā)應(yīng)圍繞“四高”、“兩大”進(jìn)行。其中，“四高”是指設(shè)備必須高可靠性、高精度、高效率、高度自動化?！皟纱蟆笔侵冈O(shè)備開發(fā)應(yīng)基于大規(guī)模生產(chǎn)，在可量產(chǎn)的前提下進(jìn)行設(shè)備的整合和優(yōu)化；其次，設(shè)備開發(fā)應(yīng)該是大系統(tǒng)的集成，將整個(gè)大系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)串聯(lián)，才能把電池生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)都把控好。
鋰電池自動化設(shè)備直接決定了電芯性能的好壞，目前國內(nèi)外設(shè)備的競爭主要集中在電芯和尖端設(shè)備。目前國產(chǎn)設(shè)備在中后段已經(jīng)達(dá)到日韓領(lǐng)先企業(yè)水平，一批國產(chǎn)領(lǐng)軍企業(yè)已經(jīng)涌現(xiàn)，并不斷進(jìn)行市場整合和產(chǎn)業(yè)布局。
無錫先導(dǎo)科技有限公司董事長王燕清指出，對于國產(chǎn)設(shè)備來講，高端化、智能化、國際化是發(fā)展方向。
業(yè)內(nèi)專家表示，除了打造動力鋰電池的龍頭企業(yè)外，也要著力打造生產(chǎn)裝備的龍頭企業(yè)，加大對龍頭企業(yè)在技術(shù)改造、研發(fā)創(chuàng)新方面的扶持力度。作為龍頭企業(yè)，要加大全產(chǎn)業(yè)鏈的覆蓋，進(jìn)行并購整合，追求規(guī)模效應(yīng)。
政府可以提供在政策法規(guī)、融資渠道方面的支持，以及專向資金的補(bǔ)貼。企業(yè)要加大研發(fā)投入，走國際化路線，快速學(xué)習(xí)國外先進(jìn)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然不是說照搬照抄，還是要堅(jiān)持自主研發(fā)，掌握自主知識產(chǎn)權(quán)，以中后端推動前端設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步和提升。
標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)動力電池智能制造的前提
清華大學(xué)鋰離子電池實(shí)驗(yàn)室主任李建軍認(rèn)為，現(xiàn)在電動車或者儲能系統(tǒng)電池都是大規(guī)模的串并聯(lián)系統(tǒng)，對電池制造工藝、技術(shù)水平及控制提出了更高要求。
鋰離子的工藝非常復(fù)雜，工序非常繁多，而且每道工序?qū)﹄姵氐男阅芏加杏绊?。整個(gè)制造過程需要對環(huán)境控制，而且生產(chǎn)要更加科學(xué)、合理、標(biāo)準(zhǔn)化，減少人為操作。另外，采取高精度和穩(wěn)定的設(shè)備，對電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格而有效的監(jiān)控控制，減少電池的差異性，從而提升電池的質(zhì)量。
吉陽智能科技有限公司董事長陽如坤介紹，從控制過程角度來管理，無外乎四個(gè)方面：定點(diǎn)控制、異物管理、適度管理、在線監(jiān)控。有些新技術(shù)可以引進(jìn)來，比如通過濺射工藝制造固態(tài)電池、激光模切、疊片式卷繞，高速組裝技術(shù)等。
陽如坤指出，目前動力電池是1MWh為一條生產(chǎn)線，存在著合格產(chǎn)能低、一致性差、安全性差、維護(hù)麻煩、成本高等問題。未來是一條生產(chǎn)線需要1GWh到5GWh，在原來基礎(chǔ)上增長了1000倍甚至幾千倍，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，除了需要大規(guī)模制造外，智能化制造是其重要解決途徑。
業(yè)內(nèi)專家分析，我們的動力電池制造現(xiàn)在還處在“初級智能”階段，合格率整個(gè)行業(yè)里面大概是90%。未來希望通過智能制造，把整個(gè)電池的合格率提高到99%以上。
關(guān)于大規(guī)模智能制造的實(shí)現(xiàn)路徑，業(yè)內(nèi)專家表示，從尺寸、產(chǎn)能、數(shù)字化、全過程的監(jiān)控，到制造過程的一體化，還有設(shè)備互聯(lián)、互通、互操作，要做很多工作。
動力電池的制造朝著智能化方向發(fā)展，主要分為三個(gè)階段。第一階段是要實(shí)現(xiàn)自動化工廠，各個(gè)工序段實(shí)現(xiàn)自動化工程降低人工成本。第二階段是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工廠，有綜合的分析能力，使生產(chǎn)的決策更加快速、準(zhǔn)確。第三階段是智能工廠，把現(xiàn)成的資產(chǎn)、資源、基礎(chǔ)設(shè)施跟數(shù)字化的流程相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步優(yōu)化。
業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是動力電池智能制造的先決條件。國軒高科工程研究院常務(wù)副院長楊續(xù)來指出，電芯的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)涉及到從前端的制造設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，到后期的PACK設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化。福建星云電子股份有限公司副總經(jīng)理劉震則認(rèn)為，電芯、電池包在設(shè)計(jì)、工藝等方面實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，是目前實(shí)現(xiàn)動力電池大規(guī)模制造的前提條件。而他也表示，目前很多動力電池生產(chǎn)設(shè)備都沒有實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，這對于設(shè)備制造企業(yè)而言，也耗費(fèi)了過多的成本和精力。
大規(guī)模制造是動力電池的生產(chǎn)走向
我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，對動力電池的需求量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，到2020年電動汽車保有量預(yù)計(jì)達(dá)到500萬輛。劉震表示，如果動力電池系統(tǒng)不實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制造，將無法滿足這一需求。
大規(guī)模制造是生產(chǎn)方向，也是降低成本、提高品質(zhì)的主要途徑，其核心是自動化的裝備、過程檢測系統(tǒng)、生產(chǎn)制造的執(zhí)行系統(tǒng)，包括MES系統(tǒng)。
劉震認(rèn)為，目前實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制造面臨諸多問題，如動力電池系統(tǒng)生產(chǎn)仍以半自動化為主；電池系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)和自動化裝備企業(yè)的磨合還不夠，產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作不夠；電池模組設(shè)計(jì)驗(yàn)證不充分，很多沒有經(jīng)過系統(tǒng)的評價(jià)測試階段；電池模組關(guān)鍵工藝設(shè)計(jì)不成熟，驗(yàn)證不夠充分，并且一次通過率低等。實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制造需要電池企業(yè)、BMS研發(fā)企業(yè)、電池包系統(tǒng)企業(yè)、裝備企業(yè)、整車企業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)力合作。
中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所主任肖成偉認(rèn)為，對于大規(guī)模的工藝裝備，要看它的自動化程度，包括工藝、生產(chǎn)、裝備的可靠性，控制的精度等。
此外，MES系統(tǒng)是所有現(xiàn)代化制造必不可少的。裝備企業(yè)目前很難做就在于所有的裝備基本上都是“非標(biāo)”的，做一條生產(chǎn)線前期溝通可能要花半年時(shí)間，制造過程再花費(fèi)半年時(shí)間，一年可能只做一條線。如果花了大量人力、物力，成本就很高。假如現(xiàn)在自己來做模組研發(fā)，我?guī)湍阍O(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)好以后所有的專利授權(quán)給你，你來買我的生產(chǎn)線。比如，這個(gè)公司提供電芯，另外一個(gè)公司做PACK或者BMS，我有模組，大家共同合作把這個(gè)事情做下去。
謹(jǐn)防動力電池制造的“技術(shù)空心化”
電動汽車百人會理事長陳清泰分析，進(jìn)入上世紀(jì)90年代后，動力電池有了比較快的發(fā)展，看到了希望，所以大家很快把注意力聚焦到電動車上，這又促進(jìn)大家廣泛研究動力電池。動力電池有一個(gè)“正反饋”的過程，所以進(jìn)步比較快。
我國電動汽車已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略，產(chǎn)銷量在全球都是領(lǐng)先的。但最近很多發(fā)達(dá)國家開始發(fā)力了，包括德國、歐洲、日本，戰(zhàn)略上都在做調(diào)整。這些國家大的汽車公司一旦開始發(fā)力，對我國電動汽車將會產(chǎn)生什么樣的影響，很值得關(guān)注。
捷威動力副總王馳偉認(rèn)為，韓國、日本做設(shè)備特別專注，他們對設(shè)備的理解非常透徹，動力電池工藝制造也要有這種戰(zhàn)略定力和市場定力。
陳清泰指出，他最擔(dān)心的就是電動汽車產(chǎn)銷量上去了，但這個(gè)產(chǎn)業(yè)仍是技術(shù)空心化的狀態(tài)，太危險(xiǎn)了。從新能源汽車的角度來看，不要重復(fù)燃油車走過的道路；電動車的發(fā)展過程要在起點(diǎn)上就有實(shí)實(shí)在在的、自己的核心技術(shù)，而不再重復(fù)“技術(shù)空心化”的過程。他認(rèn)為國內(nèi)企業(yè)有機(jī)會，但這個(gè)機(jī)會大概只有3年或5年的時(shí)間，因?yàn)閲獯蟮钠嚬驹谌魏我环N路線上都有足夠的儲備。
陳清泰認(rèn)為，很多人談?wù)摦a(chǎn)業(yè)的專注，我國需要小型巨人，領(lǐng)域不需要跨得很大，但在這個(gè)領(lǐng)域里誰也比不過你，這就是你的競爭力，這就是你的希望。
業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為，不論是電池企業(yè)、裝備企業(yè)，都不要為產(chǎn)能困擾，要把主要精力投入在核心技術(shù)上，盡力把質(zhì)量搞上去，這涉及到一系列的管理，包括裝備、工藝等。把真正核心技術(shù)掌握住，把核心競爭力建起來，并不需要有300GW、500GW的產(chǎn)能等在那兒，等在那兒就是落后的生產(chǎn)能力。我國產(chǎn)業(yè)處在進(jìn)步的過程中，如果生產(chǎn)能力是超前的，產(chǎn)前的這部分將來肯定是落后的，力爭能夠成長出具有全球競爭力的公司。
“我國對動力電池的需求量前所未有，應(yīng)抓住機(jī)遇，將主要精力用于提高核心技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量，在這一過程中提升核心競爭力?！标惽逄?qiáng)調(diào)。
