钜大LARGE | 点击量:931次 | 2020年07月28日
都在炒概念 智能制造该如何破局?
国内新能源汽车的发展带动了相关产业链的繁荣,也涌现了多家具有国际影响力的动力锂电池公司。然而繁荣的背后也隐藏着不小的隐患,譬如公司智能制造能力不足、成本被上挤下压、库存压力巨大、政策稳定性有待提升等,都成为阻扰动力锂电池行业健康发展的阻碍。
在行业人士看来,国内要推动智能制造落地,首先要围绕当下动力锂电池行业内存在的不足进行集中的攻克。这些不足包括了行业标准滞后、动力锂电池设计规范缺失、制造工艺一致性差、装备技术自动化信息化水平低、行业配合度低等。
具体来看,智能化制造推广普及重要面对着三大障碍,首先是基础数据层面的标准化没有实现,各个工序之间无法做到互联互通;其次是动力锂电池尺寸标准规格不一;最后是锂离子电池的制造模式属于流程型和离散型的混合模式,新增了与产业数字化/智能制造的匹配难度。
“当前,动力锂电池公司都希望通过智能制造系统实现各种制过程的自动化、智能化、精益化、数据化,带动装备技术水平提升,达到提质降本,提升核心竞争力的目的。”在天能电池集团有限公司销售总监程焱松看来,国内动力锂电池电池行业目前还处在智能制造的前期阶段,最为迫切的是要实现建立标准化。
动力锂电池智能制造还有什么坎?
从目前情况来看,智能制造是动力锂电池生产发展的方向,是提高动力锂电池系统生产效率和提升动力锂电池系统品质的重要途径,也是降低动力锂电池系统生产成本重要手段。因此自今年以来,发展智能制造在行业内几乎成为共识。
“传统生产过程是人与设备、人与厂之间的关系,智能制造是把供应与库存、产品和客户、生产与服务全部连通起来,构成一个庞大的系统,包括智能生产、智能厂、智能物流、智能服务等。然而目前,国内动力锂电池的产品设计和制造工艺技术没有完全成熟。”程焱松表示。
截至目前,动力锂电池在设计上还未实现统一,无可遵循的规范,动力锂电池设计模板也未建立,设计不统一,标准化和准确性差。程焱松补充道,动力锂电池设计规范的缺失,致使公司之间使用不同的设计思路,即使是同一个公司也会反复修改,造成动力锂电池从设计到规模量产不断修改,产品产量成熟周期拉长,必然影响到智能制造的执行。
另外,国内多数公司在电池模组关键生产工艺和设计上还不成熟,通过率低,也难通过智能化设备实现产线自动化检测以及品质追踪。
“智能制造就是所谓的工业4.0,总体上有三个历程即自动化、信息化、智能化。整个我国的工业正在处于自动化和信息化的阶段,谈到智能化我国其实还有很长的路要走。针对与新能源行业,现在客户对质量效率要求的越来越高,而智能化会满足新能源行业客户对效率高、质量高的要求。”大族激光科技产业集团股份有限公司新能源装备事业部总监王俊提到,当下在国内动力锂电池领域只有大公司才具备信息化生产实力。
王俊也表达了与程焱松一致的观点,他认为国家应该尽快出台针对电芯、模组、PACK的标准,这样一来也方便配套公司给终端客户供应更好的自动化、信息化产线。
除了上述问题,电池厂商还往往只追求在某一个方面的达到最优性能,缺乏整体动力锂电池综合性能的平衡,例如政策要求电池容量提升,电池公司趋之若鹜的提升电池容量,导致电池市场产品种类过多、质量参差不齐。
“动力锂电池行业实现智能化、数字化、信息化并非一家之力便可以达到,还要行业公司之间的通力合作,杜绝只顾着攀比市场占有率,从而忽视了技术创新和产业协作。”深圳泰德激光科技有限公司高功率装备事业部总经理吴华安认为,材料公司、装备公司、电芯公司、BMS公司、PACK公司、检测中心和整车公司等公司强强联合,加强供应链协同合作,将各自的优势充分发挥,优势互补,才能有所突破。
值得一提的是,动力锂电池在智能制造的进程中还面对制造装备技术差距大、自动化水平低的现状。与国外设备相比,国内设备在包括精度、可靠性、高效率、可视化、信息化等方面还存在着一定的差距。
动力锂电池智能制造任重道远
发展新能源汽车已经成为不可逆的趋势,在国家战略之下,供给侧改革的重要推力使得政策层面关于动力锂电池智能制造的支持与推进力度也在不断加大。
早前工信部公示《2017年智能制造试点示范项目》中可看出,动力锂电池产业链入围的新模式项目由去年的3家上升至今年的14家,示范项目也由去年1家上升至今年的7家。
“国内动力锂电池领域的智能制造尚处在起步阶段,数字化和智能化目前看来还只是纸上谈兵。”明冠新材料特级研究员谢辉认为,锂离子电池的模型还没有准确建立,工序间的数据互联互通也没有完全做到,因此当前谈智能化和数字化还为时过早。
材料公司与动力锂电池公司之间、各材料公司之间协作不充分,“自动化程度决定着生产效率、产品一致性、可靠性、安全性,在智能制造的潮流之下,自动化、智能化装备工艺程度,将直接决定动力锂电池/材料公司未来的竞争力。”谢辉坦言。
他同时提到,由于锂离子电池生产工序复杂,不同结构形式、不同材料的工艺,所需的自动化装备配置不尽相同,因此每家电池/材料公司的自动化生产线配置也大不相同,加大了智能化制造的难度。
据了解,当前大部分锂离子电池设备还仅仅在某些工段实现自动化,距离全自动化以及信息化还有较大的距离,很多设备上的数据平台依然没有实现;整个生产过程控制还未形成规范和标准。
“当下,国内整个动力锂电池产业智能化还是一个概念。”程焱松表示,整个动力锂电池产业的智能制造没有真正执行到位,日后将利用在智能制造过程中,挖掘数据价值、利用数据为质量提升、实现成本下降,并且提升信息感知、优化决策、执行控制、深度学习的功能。
“智能制造至少对动力锂电池设备提出了三大要求:一是硬件基础准备(如信息采集用的读码器,视觉,感应器,网络传输通路等);二是软件技术准备(如产品身份识别技术,数据采集技术,数据交换技术,数据分析技术等);三是执行手段(比如正常生产和异常处理通过什么样的方式和机构去实现等)。”吴华安表示。
实际上,提高制造水平成为推动电池产业进一步发展的突破口。未来,智能制造也是电池公司的重要努力方向。业内人士普遍认为,经过这几年动力锂电池产业链智能制造的理论探究,未来三年国内动力锂电池行业的智能化程度将得到的提升,届时整个动力锂电池市场格局或将发生巨大的改变。
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