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我国动力电池生产线现状及未来发展趋势分析

作者:创唯星来源:中国投资咨询网 浏览次数: 日期:2016-10-22

 

随着新能源汽车用动力电池市场的快速扩大和储能市场的不断发展,应用领域对电池的高安全性、高一致性、高合格率和低制造成本提出了更高的要求,如果继续沿用过去半自动化、半人工的生产方式,产品将难以适应国际化竞争的需求。电池企业必须投入更多资源,通过技术创新、生产自动化和管理规范化,加快实现电池行业的智能制造。那么我国动力电池生产线将何时实现智能化?

  我国动力电池生产线现状

  动力电池属于高端制造业,需要极高的制造精度。受新能源汽车市场的正面影响,我国很多动力电池厂都引进了自动化设备,但近几年国内的自动化生产线设备和电池测试设备技术与日韩相比,整体上差距还是很大,仅在单机自动化方面有些进步,并且基本都是高价从国外引进的。

  据业内专家分析,出现这种现象的原因有很多,首先,设备制造商缺乏资金和技术,没有能力升级改造,而国内电池生产企业采购设备基本属于临时抱佛脚,不提前投入研发,只是在产能无法满足订单需求,急需扩大生产规模时采购设备,因此,基本没有时间与设备制造商共同开发适合自己的生产线;其次,电池生产企业缺乏总体设计人员,同时担心把生产工艺告诉制造商会泄露商业秘密,不愿听制造商的建议,通常只给设备使用范围,很少提设备之间的衔接要求,而设备制造商没有开发的主动权,因此也不愿对开发新技术投入太多。

  据悉,日本的电池企业为了缩短开发周期、保持在行业内的竞争力,与产业链上游的新材料企业、设备制造企业合作很紧密,通常是共同开发、共同生产。

  动力电池是一个技术、资金高度密集的行业,电池企业应学习日企的经验,加大技术、资金的投入,和产业链上游的设备制造商、材料商一起,对行业急需的共性设备进行共同开发和生产,以实现动力电池产线自动化和智能化;另外,针对我国自动化工业设备落后的现状,政府部门也应该给与资金扶持,引进关键技术设备,让企业提前研发、集中攻关和升级改造。

  今年年初,工信部联合行业内外九家企业投入5亿元资本金组建动力电池研发平台就是一个很好的尝试,应该持续大力推进。只有政府、企业甚至科研机构共同发力,才有可能实现动力电池生产线智能化的目标,并最终破解了动力电池 “一致性”的难题。

  三大途径助动力电池企业实现智能化制造

  通常来讲,动力电池厂商想要实现产品的智能化生产就要通过MES系统的实施、先进自动化设备和机器人的使用来实现。

  动力电池企业要想实现智能化制造,就要借助制造执行系统(Manufactory Executive System,简称MES)来实现实时质量监控、工艺着重参数监控、产量及质量的实时查询、生产过程的可追溯性、无纸化生产管理。

  要通过实施MES系统提高产品质量和产量,就要做到以下几点:

  对原材料数量、重量、温度等信息的管控由人工计算控制,替换为MES系统综合控制,缩减备料周期,进而缩短生产周期;

  将容易出错、缓慢的手工操作工位更换为自动化控制设备并与MES系统集成,实现电芯性能数据的自动采集,提高数据的精准度、提高产品质量;

  由原先的人工纸张记录数据方式更改为在MES系统中录入,减少纸质化数据、减少产线人员劳动力的使用,快速地展现产线生产数据和各工位不良率数据,方便品质管理人员简单、快捷地分析产品质量,并对产线和工艺进行完善和改造,并最终趋向智能化制造。

  根据一些动力电池工厂实施MES系统所达到的效果来看:

  实施MES系统后,电池生产原材料段在为CELL段备料方面实现了前后及时反馈机制,能够节省约50%的备料时间,且对于电芯或电池来说,通过MES系统的综合追溯功能,可以做到有源(材料)可溯。

  电池生产线自动化设备和机器人的使用,给工厂节省了80%的劳动力;在整个CELL段和PACK段,生产周期也缩减了30%以上;PACK之后成品电池的质量得到了大幅提升,不良率降低了约10个百分点,使整个生产更趋于智能化。

  所以,智能化得生产线不仅能够提高动力电池的产品质量和产量,为企业节约成本和生产周期,还能最终破解动力电池“一致性”的难题。

  动力电池智能生产线成效初显

  目前国内最先进的智能生产线已投入使用。2015年12月,中航锂电精益三厂的全自动动力锂电池生产线试生产,使其成为国内锂电池行业唯一使用全自动生产线的企业,据中航锂电负责人王栋梁介绍,“以前30个人一天可以做48个模块;现在有了机器人,10个人一天就能做260个模块,生产效率大大提升。智能生产线不仅节省了人工成本,更重要的是还减少了人工与产品的接触,减少人为因素影响,有利于电池的标准化生产。”

  中航锂电锂离子动力电池生产线的监控室

  此外,某些企业也加大了在动力锂电池自动化产线的战略布局。赢合科技先后通过收购新浦自动化、设立慧合智能科技有限公司和鼎合智能装备有限公司、募资8.9亿元投建“全自动动力锂电池生产线产能建设项目”,并提出在现有的锂电产线自动化技术基础上,结合MES技术、锂电产线视觉控制技术及锂电产线智能机器人,实现“整线设备+机器人+软件控制”的智能化解决方案。

  电池中国网认为,目前国内新能源汽车市场正初步形成,人们对动力电池的品质要求越来越高,需求也再不断的加大。实现动力电池生产线的智能化是动力电池制造企业今后发展的必经阶段。国内很多电池企业意识到了智能化生产的重要性,并提出了相关的智能化解决方案。在CIBF2016展览会期间,300多家国内外电池设备制造商将展示各种自动化的生产设备以及完整的智能化制造工厂的解决方案。我们有理由相信,动力电池的智能化生产将会很快在国内实现。

 我们顺昱也将会加快脚步提高焊线机的技术,进入到智能化产线中。欢迎随时咨询深圳市顺昱自动化设备有限公司。

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