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锂电装备企业如何迈过“交付坎”

高工锂电 2021-09-28 09:07:08

“TWh时代”方向确定,动力电池扩产潮涌动。于设备企业而言,能否高质高效完成交付,匹配客户技术与效率的需求,保障设备的稳定性、一致性,成为其通往下一赛道的关卡。

从行业发展角度看,一方面,动力电池企业密集大规模扩产,设备企业迎来爆发式增长机遇。同时,高质量稳定产能交付成为设备企业短期主要压力。

另一方面,动力电池大规模制造开启后,在生产效率、产品品质上提出更为严苛的要求。产线生产节拍不断提升,产线结构及布局变革调整,产线设计及制造过程中变更频繁,也给设备企业研发及成本带来了重压。

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海目星激光董事长赵盛宇博士指出,备战TWh时代,锂电设备产业要跨越三个阶段:一是产能升级,保障稳定交付能力;二是技术升级,满足产能基础上,进一步在高质量、高稳定、高效产出上考量技术升级;三是管理升级,研发体系以及供应链体系的健全完善,升级制造系统管理。

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大族集团副总裁兼大族激光新能源事业群总经理黄祥虎表示,TWh时代设备企业适应大规模智造模式,需紧扣三大要素:1、成本效能,锂电设备全生命周期的总体拥有成本和设备效能提升。2、质量提升,提高产品一致性,提高各工段设备的兼容性、智能化水平,可灵活拼组,确保设备稳定运行。3、协调交互,中下游产业链深度交互、共进共赢,在提升生产效率的同时,更大程度提升电池的品质及安全性能。

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逸飞激光副总经理曹卫斌也持赞同观点,他指出,电池企业在产能密集扩张的同时,技术也处于飞速迭代和创新的过程中。装备企业需思考的是,短期内如何满足大批量快速交付;长期来看,需要从电池企业全生命周期的设备保证与价值出发,提升装备技术的持续升级能力。

行业一致观点认为,新一轮动力电池投扩产,产生的锂电设备采购需求红利将持续3-5年,只有具备雄厚资金实力、强大技术底蕴以及快速交付能力的企业,才有资格参与到下一轮市场竞争中。

在第十四届高工锂电产业峰会上,大族激光、海目星激光、智佳能、镭煜科技、思客琦、逸飞激光、利元亨等企业领袖高层分享了各自面向TWh时代的设备交付策略,并呈现出以下共性:

扩充产能规模,提升交付能力

对锂电设备企业而言,未来几年缺的不是订单,而是足够的交付能力。紧跟客户脚步,部署产能扩张,锂电智能装备企业已经展开行动。

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在会上,智佳能董事、合伙人蒋沛良表示,今年6月份已经完成总部搬迁,扩产的计划已经完成,7月份又启动了第二次扩产,预计今年10月份可以完成第二次扩产,可以覆盖明年的订单增长。

同时,公司将紧密围绕自动化和信息化技术发展,加速公司数字化转型升级进程,赋能智能装备高质量交付。

黄祥虎透露,大族激光未来将在国内华中、西南地区建立生产基地,服务于宁德时代、蜂巢能源、中航锂电等下游客户。

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思客琦总经理付文辉也表示,公司现有厂区面积7万3千平方米,并计划继续工业园建设,提前储备产能发展空间。

革新工艺,挑战极限制造

随着头部动力电池企业大规模扩产提速,原有的技术工艺已经无法满足规模化提产需求,同时对于产品品质要求为更为苛刻,这要求装备企业要持续创新锻造更强悍的技术竞争力。

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作为锂电池中段自动化整线标杆企业,利元亨不断提升优化电芯装配线关键技术。利元亨研究院院长杜义贤博士表示,目前公司关键创新技术包括:电芯热压取放料及防粘技术、柔性入壳技术、高速高精度磁悬浮输送技术、位置同步输出控制技术、低飞溅环形激光焊接技术等。

在关键技术上,逸飞激光也实现了精密激光焊接技术、金属箔材无损伤整形及闭环检测技术、全系列高速传送技术、大型成套装备全数字化智能控制技术等技术创新。

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镭煜科技工程研发总监龙国斌介绍,公司Roll To Roll开卷极速干燥系统具备干燥一致性99.99%,干燥效果远优越于目前干燥设备。同时,公司还开发了极片开卷干燥+补锂技术,通过补锂技术可以提高电芯能量密度,增加电池循环寿命,从而提升电池整体性能。

智佳能已经从前段的原材料立库配送到工序间的物流搬运,再到电芯装配端的搬运,再到成品、模组、PACK的存储输送,形成了贯穿整个工艺系统的全自动物流系统。同时,公司也在不断突破自我的极致智造,拉高设备阈值,激发创新能力与产能能力。

融合人工智能、大数据等数字技术

当前,动力电池企业更关注产线与AI智能、大数据、云计算等数字技术的深度融合。通过制造过程中数据信息资源的收集及智能处理,以此为基础测算、推演不同的优化方向及路径,最终实现提升产品设计/制造工艺最优解。

付文辉表示,“琦智造”是公司助力产业发展的核心引擎,基于大数据、云计算、移动互联、虚拟仿真、无线通讯、新兴技术等,打造智能制造平台、质量管理平台及供应链计划与协同平台,确保锂电池高速增长下对客户的高质、准时交付。

海目星激光也在运营环节实现数字化精益制造,研发实现前瞻性及体系化,以数字化设计与虚拟调试降低调试周期,治理架构上构建人才梯队与文化体系等。

逸飞激光则是将整体的设计、实践、虚拟、调试做了完整的结合,构建协作式开发体系,在交付过程中能够提前封闭交付过程中的难点和痛点。即便是设备交付了,还可以通过后续的反馈数据,不断地去优化产品和装备,封闭核心瓶颈,全面提升生产与达产效率。

优化设计、简化工序和生产流程

通过技术创新,优化设计、简化工序和生产流程,也成为装备企业从另一角度提升交付能力的路径。

在提升锂电池干燥效率方面,镭煜科技研发的Baking-Roll To Roll开卷极速干燥系统把注液前的干燥工序直接平移到极片干燥阶段,从而实现减少工序,提高品质和降低成本。

应对叠片整机效率低、对齐精度不佳、极片模切工艺控制难点高、设备占地面积大等痛点,海目星激光在研的切叠一体机,效率已经达到480PPM,未来终极速度600PPM,叠片对齐精度为±0.3mm(CPK 2.0),占地面积接近现有的卷绕工艺设备,综合成本优于现有工艺制程。

璞泰来通过双面同步涂布+悬浮干燥,速度150-200米/分,效率为现有常规设备的2-4倍,同时提升干燥质量,节约设备成本和运行成本,节省安装空间。