自動化產(chǎn)線的15家電池/材料企業(yè)呈現(xiàn)出的四大特色解析

自動化程度是決定生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，在國家大力發(fā)展工業(yè)4.0和動力電池趨向大規(guī)模智能制造背景下，自動化、智能化裝備工藝程度，將直接決定動力電池/材料企業(yè)未來的競爭力。

2017年，提質(zhì)降本成鋰電行業(yè)發(fā)展主旋律。為了進(jìn)一步提升產(chǎn)品競爭力，在提升技術(shù)的同時，自動化生產(chǎn)成為了各大企業(yè)的首選。

自動化程度是決定生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，在國家大力發(fā)展工業(yè)4.0和動力電池趨向大規(guī)模智能制造背景下，自動化、智能化裝備工藝程度，將直接決定動力電池/材料企業(yè)未來的競爭力。

由于鋰電池生產(chǎn)工序復(fù)雜，不同結(jié)構(gòu)形式、不同材料的工藝，所需的自動化裝備配置不盡相同，因此每家電池/材料企業(yè)的自動化生產(chǎn)線配置也大不一樣。自動化產(chǎn)線的差異化也涌現(xiàn)出了一部分優(yōu)秀的自動化制造解決方案。

在2017年高工鋰電金球獎評選中，高工組委會梳理了參評年度自動化產(chǎn)線的15家電池/材料企業(yè)（僅部分），呈現(xiàn)出以下四大特色：

1、從設(shè)備來源來看，盡管部分自動化產(chǎn)線設(shè)備依然選擇進(jìn)口（以韓國設(shè)備為主），但有不少企業(yè)已經(jīng)開始大量采用國產(chǎn)設(shè)備，這意味著國內(nèi)智能制造進(jìn)程提速。比如：中航鋰電就與國內(nèi)一流設(shè)備廠商聯(lián)合研發(fā)，自主集成自動化動力電池生產(chǎn)線、自動化動力電池分選線、自動化動力電池模塊組裝線及自動化動力電池系統(tǒng)集成線。

2、從智能化角度來看，自動化和智能化從來都是不分家的，國內(nèi)自動化產(chǎn)線都通過導(dǎo)入MES系統(tǒng)等方式，自動生產(chǎn)的同時，進(jìn)行智能管理。比如：龍能科技就引入了MES系統(tǒng)，從細(xì)節(jié)處入手，保證影響動力電池性能的因素處于可控范圍之內(nèi)。

3、從經(jīng)濟(jì)效益來看，自動化產(chǎn)線在大幅度提升生產(chǎn)效率的同時，還在很大程度上降低了人工成本，從而提升了整體的經(jīng)濟(jì)效益。比如：比克電池自動化產(chǎn)線可使生產(chǎn)效率提高116.7%；捷威動力產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)人員減少70%以上。

4、從性能提升來看，自動化生產(chǎn)規(guī)避了人工操作帶來了誤差，產(chǎn)品的成品率、可靠性、和一致性都得到了很大的提升。比如：多氟多自動化產(chǎn)線整線直通率95%以上，同時電芯可配組率提升至98%以上。

以下為高工組委會梳理的15家電池/材料企業(yè)自動化產(chǎn)線。

遠(yuǎn)東福斯特

遠(yuǎn)東福斯特采用進(jìn)口全自動設(shè)備，打造了一條自動化、智能化的自動化產(chǎn)線，生產(chǎn)效率高、參與人工少、運(yùn)營成本低。

高工鋰電了解到，該智能制造產(chǎn)線采用自動極片生產(chǎn)、全自動卷繞、全自動電芯裝配、清洗、自動化成、老化、分容和自動PACK生產(chǎn)線。與其他目前國內(nèi)外電池生產(chǎn)裝配方式相比，擁有產(chǎn)線自動化、智能化水平程度高、產(chǎn)品成品率高、可靠性和一致性好的優(yōu)點(diǎn)。

具體來看，該產(chǎn)線的高端設(shè)備如自動加料系統(tǒng)(精度達(dá)到千分之一)，采用先進(jìn)的擠壓涂布機(jī)進(jìn)行涂布，厚度精度可達(dá)到±1.5μm(±1.5%),涂布速度達(dá)到25m/min，而國內(nèi)常規(guī)涂布機(jī)的精度為±3μm(±3%)，涂布速度為25m/min。

同時，進(jìn)口的韓國DA全自動裝配流水線，生產(chǎn)效率達(dá)到150PCS/min，日生產(chǎn)量超過18萬PCS/天，生產(chǎn)出的18650電芯循環(huán)性能可達(dá)到1C放電2000次以上，大幅提高產(chǎn)品的一致性。

龍能科技

為在高速發(fā)展的動力電池市場搶占先機(jī)，龍能科技果斷引進(jìn)韓國著名設(shè)備制造裝備，一期總投資15億元，建成具備3.5億安時動力電池年產(chǎn)能，自動化程度極高的尖端生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線涵蓋了鋰離子動力電池生產(chǎn)的全工藝流程。

在先進(jìn)設(shè)備為產(chǎn)品一致性提供強(qiáng)力保證的同時，龍能科技穩(wěn)妥地引入MES系統(tǒng)，從細(xì)節(jié)處入手，保證影響動力電池性能的因素處于可控范圍之內(nèi)。

目前，出自該產(chǎn)線的動力電池單體能量密度可達(dá)250wh/kg，循環(huán)壽命4000周，最大充電倍率2-3C，放電倍率5C，持續(xù)放電倍率3C，已通過擠壓、針刺、重物沖擊等國標(biāo)檢測。根據(jù)龍能科技布局規(guī)劃，其二期項(xiàng)目還將投資70億元，規(guī)劃高端鋰電池產(chǎn)能6.5億安時。

此外，龍能科技還在著手PACK無人工廠建設(shè)，預(yù)計(jì)該工廠2018年開工，2020年建成投產(chǎn)，產(chǎn)品主要為單體電池及電池組。一二期項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，年產(chǎn)能預(yù)計(jì)可達(dá)10億安時。

比克電池

比克電池搭建的鋰離子電池生產(chǎn)綜合自動化管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)自動投料，自動涂布、碾壓和切片、卷繞、裝配等生產(chǎn)工序的數(shù)字化、可視化、自動化控制。

將一整套數(shù)字化管理系統(tǒng)運(yùn)用鋰離子動力電池自動化解決方案中，通過MES系統(tǒng)，實(shí)時掌握計(jì)劃、調(diào)度、質(zhì)量、工藝、生產(chǎn)線運(yùn)行等信息情況，同時將實(shí)時數(shù)據(jù)同步到數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化控制，MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)對接。

此外，比克電池自動化產(chǎn)線采用數(shù)字化建模仿真，全自動化設(shè)備，在倉儲物流設(shè)備方面，采用堆垛機(jī)、AGV和RGV等智能裝備，可使生產(chǎn)效率提高116.7%；同時，自動化生產(chǎn)設(shè)備、智能化的管理管理監(jiān)控、自動化流水線，分級管理措施等，又可促使運(yùn)營成本降低25%。

沃特瑪

據(jù)悉，沃特瑪自動化產(chǎn)線將預(yù)充、分容、分選、點(diǎn)焊、包膜、配檔、鎖模、組裝、測試、包裝各工序集成為一體，全面實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。該生產(chǎn)線在保障電池一致性、穩(wěn)定性等方面起到了關(guān)鍵作用，實(shí)現(xiàn)了為企業(yè)降本增效。

值得一提的是，沃特瑪自動化產(chǎn)線，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動上料、在線自動分選、自動碰焊等功能，配備AGV小車，提升了電芯的一致性，縮短了交貨期，降低企業(yè)運(yùn)營成本；同時沃特瑪自動化產(chǎn)線還具有自動化、智能化、數(shù)字化的特點(diǎn)，整個生產(chǎn)過程通過大數(shù)據(jù)管理，能有效追溯電芯生產(chǎn)狀態(tài)及信息并做出有效處理。

多氟多

多氟多焦作新能源公司“新能源汽車動力電池智能化車間”自動化產(chǎn)線具有以下6大特點(diǎn)， (1)設(shè)備自動化程度96%以上；(2)單批次電芯制造時間縮短至7天以內(nèi)；(3)電芯能量密度達(dá)到250Wh/kg以上；(4)整線直通率95%以上；(5)電芯可配組率提升至98%以上；(6)自動數(shù)據(jù)采集率92%以上 。

多氟多焦作新能源稱，通過關(guān)鍵制造工藝的數(shù)值模擬，生產(chǎn)過程的可視化仿真和先進(jìn)傳感、控制、檢測、裝配、物流及智能化工藝裝備與生產(chǎn)管理軟件的高度集成及現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)、制造運(yùn)行管理系統(tǒng)(MES)與產(chǎn)品全生命周期管理(PLM)、企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)、數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)高效協(xié)同與集成來實(shí)現(xiàn)新能源汽車動力電池智能制造的新模式。

中天儲能

中天儲能自動化產(chǎn)線通過在產(chǎn)品研發(fā)、制造、檢測、運(yùn)維環(huán)節(jié)導(dǎo)入數(shù)字化和智能化理念，并通過信息化與工業(yè)化的深度融合，實(shí)現(xiàn)不同型號產(chǎn)品的定制生產(chǎn)及柔性化生產(chǎn)，快速響應(yīng)市場需求。

在生產(chǎn)制造方面，公司項(xiàng)目通過生產(chǎn)過程仿真系統(tǒng)、裝備群的高度集成、在線實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)、智能化生產(chǎn)管控平臺的建立，有效保證生產(chǎn)效率的發(fā)揮和產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。此外，“高柔性”及“高自動化”的設(shè)計(jì)方案解決用戶電池組裝線(PACK生產(chǎn)線)訂單批量小、規(guī)格多的生產(chǎn)管理問題。

在產(chǎn)品性能方面，單體電池產(chǎn)品容量、內(nèi)阻一致性可達(dá)97%，電池組一次合格率大于95%，電池組使用壽命大于10年或20.0萬公里，電池產(chǎn)品性能處于行業(yè)領(lǐng)先水平。

劍興鋰電

劍興鋰電二期智能化車間在鋰電池生產(chǎn)的全部制造和裝配工藝皆采用了先進(jìn)的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)、智能化檢測系統(tǒng)和綠色環(huán)保系統(tǒng)，數(shù)字化車間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)保障體系以及基于企業(yè)云的ERP和MES等管理軟件的協(xié)同與集成，制造過程的虛擬仿真、優(yōu)化與實(shí)時監(jiān)控，全過程多方位的可視化智能管控技術(shù)、以及大數(shù)據(jù)分析的智能優(yōu)化生產(chǎn)決策支持系統(tǒng)等方面。

其創(chuàng)新點(diǎn)在于，以在建的新一代高性能動力鋰離子電池生產(chǎn)項(xiàng)目為依托，致力于生產(chǎn)“高安全、長壽命、可快充、全天候”的新一代高性能動力鋰離子電池產(chǎn)品，將最新的自動化、信息化、智能化技術(shù)與傳統(tǒng)的鋰電池生產(chǎn)行業(yè)深度融合，打造一個全新的高質(zhì)高效、綠色環(huán)保的鋰電池智能制造車間，形成具有行業(yè)標(biāo)桿的智能制造新模式應(yīng)用。

猛獅科技

福建猛獅新能源18650動力鋰離子電池產(chǎn)線采用國際最先進(jìn)的鋰離子電池制備技術(shù)和工藝，以及當(dāng)前世界上該產(chǎn)業(yè)最先進(jìn)、自動化程度最高的電池生產(chǎn)線，進(jìn)行鋰電池智能化生產(chǎn)。目前該條生產(chǎn)線已達(dá)產(chǎn)，可年產(chǎn)8000萬支鋰電芯。

據(jù)悉，該三元18650圓柱型鋰電池電芯生產(chǎn)線采用道式極片烘干、全自動卷繞、全自動電芯裝配、清洗、全自動化成、老化檢測設(shè)備和PACK生產(chǎn)線，與其他目前國內(nèi)外電池生產(chǎn)裝配方式相比，生產(chǎn)工藝更簡單、生產(chǎn)柔性更好，可以同時生產(chǎn)不同材料、多種容量、規(guī)格的鋰離子動力電池。大大提高了生產(chǎn)的自動化水平，產(chǎn)品成品率高、可靠性、一致性好。

中航鋰電

中航鋰電與國內(nèi)一流設(shè)備廠商聯(lián)合研發(fā)，自主集成自動化動力電池生產(chǎn)線、自動化動力電池分選線及自動化動力電池模塊組裝線及自動化動力電池系統(tǒng)集成線。采用涂布在線測厚閉環(huán)控制技術(shù)、輥壓全液壓控制技術(shù)、切片CCD檢測技術(shù)、疊片X-RAY檢測技術(shù)、化成能量回饋技術(shù)、電池自動分選技術(shù)、電池信息管理系統(tǒng)等先進(jìn)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電池生產(chǎn)全過程的自動化控制，自動在線監(jiān)控。建立每個鋰電池生產(chǎn)全過程數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)按數(shù)據(jù)對電池在線自動分組，對故障電池原始數(shù)據(jù)可追溯查詢。

高工組委會了解到，中航鋰電關(guān)鍵裝備的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)已接近國際先進(jìn)水平，整線裝備國產(chǎn)化率超過90%。相比采購周期長、價格高的進(jìn)口設(shè)備，國產(chǎn)設(shè)備更具優(yōu)勢，相同產(chǎn)能生產(chǎn)線成本僅為國外進(jìn)口線30%左右。

捷威動力

捷威動力采用了國際最先進(jìn)的鋰離子電池制備工藝和技術(shù)，以及當(dāng)前世界上該產(chǎn)業(yè)先進(jìn)化、自動化、信息化、智能化程度最高的電池生產(chǎn)線。據(jù)捷威動力介紹，公司產(chǎn)線自動化程度已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，可實(shí)現(xiàn)動力電池的高速度、高效率、高質(zhì)量、低成本的連續(xù)化生產(chǎn)，OEE水平可達(dá)85%，裝配自動化產(chǎn)線合格率可達(dá)99.5%以上。

相比國內(nèi)同等產(chǎn)線，該產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)人員減少70%以上，同時能夠?qū)崿F(xiàn)動力電池制造過程控制因子的自動記錄和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)動力電池的信息追溯，真正實(shí)現(xiàn)動力電池的智能制造。

億緯鋰能

億緯鋰能采用高度自動化與信息化生產(chǎn)方式，一線員工人數(shù)占比約50%，為客戶提供一流的產(chǎn)品和服務(wù)。以圓柱動力電池生產(chǎn)為例，今年就建成130ppm的全自動化、全信息化動力圓柱21700電池生產(chǎn)線(兼容18650)。

此次，億緯鋰能報(bào)名參評的是中大型軟包動力電池全自動化生產(chǎn)線。這條產(chǎn)線擁有半成品及成品的自動化品質(zhì)檢測系統(tǒng)，具有三大創(chuàng)造性優(yōu)勢：

一是采用流變學(xué)的設(shè)計(jì)方法，以使新材料及多種化學(xué)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)；二是采用大容量及全自動在線生產(chǎn)系統(tǒng)，以保障產(chǎn)品品質(zhì)一致性；三是具有人機(jī)料法環(huán)全系統(tǒng)的MES追溯系統(tǒng)。

星恒電源

星恒電源打造的獨(dú)有的生產(chǎn)制造體系，不是簡單引入國外工藝、設(shè)備，而是“量體裁衣”，憑借多年裝備研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，打造了一條低能耗、低損耗、高效率、高質(zhì)量的“超級”產(chǎn)線。

在模切工序，將極片精度做到微米級。自創(chuàng)極耳鉚接工藝，使內(nèi)阻降低至毫歐級。同時，星恒研發(fā)自動組裝機(jī)器人，將原來的10道工序在一臺設(shè)備實(shí)現(xiàn)全自動化。獨(dú)特的殼體設(shè)計(jì)配合專利激光焊接工藝，解決行業(yè)級焊接難題。四大生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)控濕度+獨(dú)創(chuàng)的閉口工藝，徹底解決行業(yè)水分控制難題。

在該產(chǎn)線中，星恒還全面引進(jìn)自動化設(shè)備，趕超國際制造先機(jī)水平，包括高速離散機(jī)、激光、紅外檢測設(shè)備、AGV自動搬運(yùn)機(jī)器人等，為高品質(zhì)、自動化制造保駕護(hù)航。

格林美

據(jù)了解，格林美正極材料生產(chǎn)線引進(jìn)高端機(jī)器人、自動裝缽、自動輸送系統(tǒng)、智能輥道窯、自動包裝系統(tǒng)等一系列高端自動化設(shè)備，自動化設(shè)備占比100%，實(shí)現(xiàn)了物料計(jì)量、混合、燒結(jié)、粉碎分級、除鐵、合批包裝等工序全流程自動化運(yùn)轉(zhuǎn)。

在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，采用SCADA數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，集成生產(chǎn)設(shè)備PLC系統(tǒng)信息，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)線生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行的可視化、自動預(yù)警、自動控制功能。同時，該產(chǎn)線還引進(jìn)條碼管理系統(tǒng)，并與公司ERP系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)原輔材料、半成品、成品的智能倉儲管理，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品錄入、維護(hù)、入庫、出庫、信息查詢、庫存盤點(diǎn)等功能，從而加快生產(chǎn)周轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)操作的可追溯和批次管理。

重慶特瑞

重慶特瑞實(shí)施的磷酸鐵鋰正極材料自動化生產(chǎn)線項(xiàng)目，相比傳統(tǒng)的生產(chǎn)線具備多種優(yōu)勢。該項(xiàng)目提出水相陰陽離子多元復(fù)合法合成磷酸鐵鋰的方法，加入了三元材料中間體作為主要的復(fù)合原料，從本質(zhì)上提高了磷酸鐵鋰導(dǎo)電性。

重慶特瑞表示，采用該自動化產(chǎn)線生產(chǎn)出來的磷酸鐵鋰材料具備多種先進(jìn)性，具體體現(xiàn)在：導(dǎo)電性能好；產(chǎn)品批次穩(wěn)定性好；倍率性能優(yōu)異。

豐元鋰能

豐元鋰能首次在磷酸鐵鋰行業(yè)采用數(shù)字化、智能化、自動化生產(chǎn)線，率先采用“配料→分散研磨→噴霧干燥→燒結(jié)合成→粉碎→包裝”的全過程智能化、自動化生產(chǎn)。

該自動化產(chǎn)線可以對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行追溯，有效防止了人工操作的不確定性，提高了產(chǎn)品性能和一致性。相比較傳統(tǒng)生產(chǎn)線，使產(chǎn)線人員數(shù)量降低80%，從而大大降低人工成本和提高了產(chǎn)品的一致性。