動力電池制造如何繞開“技術空心化”

　　12月5日，來自高校、科研院所、企業(yè)的60余名嘉賓圍繞“動力電池設計、工藝及裝備”展開討論。

　　業(yè)界一致認為，動力電池工藝與設備企業(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、方法和標準，謹防動力電池制造的“技術空心化”。

　　設備企業(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產，鋰電池設備的需求在2015年下半年開始爆發(fā)。鋰電池設備最早出現在日本和韓國，近年來，隨著中國電池企業(yè)的市場份額不斷提高，國產設備市場占有率也在大幅度提高。目前鋰電池設備國產化替代已經達到50%，預計2020年將提高到80%。

　　與會專家表示，國內設備主要不足存在于配料系統(tǒng)、涂布機、分切機、裝配線、物流倉儲系統(tǒng)、生產制造系統(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為，市場規(guī)模的快速增長，需要對材料體系優(yōu)化，根據材料的特性制定制造工藝需求。此外，產品市場終端提出越來越嚴格的要求，自動化程度可能跟國外先進水平還有差距。

　　比亞迪第二事業(yè)部儲能及汽車電池工廠總經理沈晞指出，對動力電池設備的開發(fā)應圍繞“四高”、“兩大”進行。其中，“四高”是指設備必須高可靠性、高精度、高效率、高度自動化。“兩大”是指設備開發(fā)應基于大規(guī)模生產，在可量產的前提下進行設備的整合和優(yōu)化;其次，設備開發(fā)應該是大系統(tǒng)的集成，將整個大系統(tǒng)進行有機串聯(lián)，才能把電池生產的各環(huán)節(jié)都把控好。

　　鋰電池自動化設備直接決定了電芯性能的好壞，目前國內外設備的競爭主要集中在電芯和尖端設備。目前國產設備在中后段已經達到日韓領先企業(yè)水平，一批國產領軍企業(yè)已經涌現，并不斷進行市場整合和產業(yè)布局。

　　無錫先導科技有限公司董事長王燕清指出，對于國產設備來講，高端化、智能化、國際化是發(fā)展方向。

　　業(yè)內專家表示，除了打造動力鋰電池的龍頭企業(yè)外，也要著力打造生產裝備的龍頭企業(yè)，加大對龍頭企業(yè)在技術改造、研發(fā)創(chuàng)新方面的扶持力度。作為龍頭企業(yè)，要加大全產業(yè)鏈的覆蓋，進行并購整合，追求規(guī)模效應。

　　政府可以提供在政策法規(guī)、融資渠道方面的支持，以及專向資金的補貼。企業(yè)要加大研發(fā)投入，走國際化路線，快速學習國外先進企業(yè)的經驗。當然不是說照搬照抄，還是要堅持自主研發(fā)，掌握自主知識產權，以中后端推動前端設備的技術進步和提升。

　　標準化是實現動力電池智能制造的前提

　　清華大學鋰離子電池實驗室主任李建軍認為，現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、技術水平及控制提出了更高要求。

　　鋰離子的工藝非常復雜，工序非常繁多，而且每道工序對電池的性能都有影響。整個制造過程需要對環(huán)境控制，而且生產要更加科學、合理、標準化，減少人為操作。另外，采取高精度和穩(wěn)定的設備，對電池生產環(huán)節(jié)的每個節(jié)點進行嚴格而有效的監(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，無外乎四個方面：定點控制、異物管理、適度管理、在線監(jiān)控。有些新技術可以引進來，比如通過濺射工藝制造固態(tài)電池、激光模切、疊片式卷繞，高速組裝技術等。

　　陽如坤指出，目前動力電池是1MWh為一條生產線，存在著合格產能低、一致性差、安全性差、維護麻煩、成本高等問題。未來是一條生產線需要1GWh到5GWh，在原來基礎上增長了1000倍甚至幾千倍，為實現這一目標，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)內專家分析，我們的動力電池制造現在還處在“初級智能”階段，合格率整個行業(yè)里面大概是90%。未來希望通過智能制造，把整個電池的合格率提高到99%以上。

　　關于大規(guī)模智能制造的實現路徑，業(yè)內專家表示，從尺寸、產能、數字化、全過程的監(jiān)控，到制造過程的一體化，還有設備互聯(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，主要分為三個階段。第一階段是要實現自動化工廠，各個工序段實現自動化工程降低人工成本。第二階段是實現數字化工廠，有綜合的分析能力，使生產的決策更加快速、準確。第三階段是智能工廠，把現成的資產、資源、基礎設施跟數字化的流程相結合，實現業(yè)務的進一步優(yōu)化。

　　業(yè)內專家普遍認為，標準化生產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副院長楊續(xù)來指出，電芯的標準化生產涉及到從前端的制造設備標準化，到后期的PACK設備標準化。福建星云電子股份有限公司副總經理劉震則認為，電芯、電池包在設計、工藝等方面實現標準化，是目前實現動力電池大規(guī)模制造的前提條件。而他也表示，目前很多動力電池生產設備都沒有實現標準化，這對于設備制造企業(yè)而言，也耗費了過多的成本和精力。