備戰(zhàn)TWh時代，鋰電后段裝備探索“降本增效”新路徑

在動力電池產(chǎn)業(yè)鏈整體產(chǎn)能高速擴張、產(chǎn)業(yè)進入大規(guī)模制造時代的背景下，智能裝備市場規(guī)模不斷擴大，鋰電后段裝備企業(yè)面臨著更多的挑戰(zhàn)與機遇。

一方面，電池技術路線的升級和材料的革新都對制造端的技術工藝、生產(chǎn)效率提出了更高的要求，鋰電后段設備的技術迭代、控制精度、生產(chǎn)自動化水平成為下游市場把控和看重的關鍵點。

另一方面，隨著鋰電市場競爭進入白熱化，降本增效成為電池企業(yè)進一步搶抓市場紅利的重要戰(zhàn)略。這在制造階段的具體要求為，制造裝備如何能在降低能耗的同時提高交付產(chǎn)品的良率與一致性等質(zhì)量指標。

顯而易見的是，“規(guī)模制造”和“降本增效”的要求讓行業(yè)內(nèi)擁有自主研發(fā)經(jīng)驗和實力的后段裝備企業(yè)更具備競爭優(yōu)勢。

精實機電作為僅有2 家能全部自主設計交付后段整線的供應商之一，通過提供包括電池化成分容自動線、智能物流系統(tǒng)、正負極材料自動化/信息化及智能制造整體解決方案，助力企業(yè)降本增效。

精實機電董事長、總經(jīng)理黃劍波介紹稱，經(jīng)過在鋰電領域深耕近 20 年，目前精實機電已完成“一個深圳運營中心，武漢、長沙兩個生產(chǎn)的基地”的產(chǎn)能布局，并參與建設了包括寧德時代、億緯鋰能、中創(chuàng)新航、ATL、蜂巢能源、贛鋒鋰業(yè)、欣旺達、鵬輝能源等頭部企業(yè)近 200 條自動產(chǎn)線合作。

自研電源系統(tǒng)

助力“化成-分容”段降本增效

一直以來，“化成-分容”都是電池制造最耗能的工序之一。在新的市場背景下，設備端如何通過電源系統(tǒng)革新配合工藝裝備升級，有效幫助電池企業(yè)降本提效，成為該段行業(yè)競爭的關鍵點。

在工藝裝備上，精實機電是國內(nèi)最早負壓化成單機設備與首條負壓化成自動線供應商。精實機電最早配合寧德時代進行針床方面開發(fā)生產(chǎn)，并在 2012 年給其交付全國首條 EV 動力負壓化成自動線。

除了多年來深耕化成與分容產(chǎn)線設備的技術方案和工藝制造升級革新之外，精實機電還針對性建立了精準的熱仿真模型，得出結構設計方案最優(yōu)解，保證庫位電池的均溫性，實現(xiàn)安全、高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)。

在電源系統(tǒng)提供上，精實機電提供多種電源產(chǎn)品規(guī)格極大滿足客戶定制化需求。通過極簡串聯(lián)方案、帶旁路串聯(lián)方案與并聯(lián)方案，精實電源系列化產(chǎn)品覆蓋 30A-250A，并機可至 1600A，可滿足化成、分容、DCIR 等多種工藝需求。

除了在持續(xù)迭代精進傳統(tǒng)并聯(lián)方案的同時，精實機電積極研發(fā)更加節(jié)能、低成本的方案。其自主研發(fā)的高壓直流方案已成功實現(xiàn)穩(wěn)定運行，可極大提高能量轉換效率，與串聯(lián)化成和容量一體機方案相結合后，成本進一步下降。

串聯(lián)化成方案設計靈活，針對不同的需求可直連 AC 380V ,也可以與PCS 聯(lián)合應用，實現(xiàn) DC 700V 高壓直流串聯(lián)方案，將電源轉換效率提高到一個新的高度；電源模塊峰值轉換效率可達到 94% 及以上；相比于傳統(tǒng)并聯(lián)方案串聯(lián)模式減少功率線纜 80% 及以上。相比于傳統(tǒng)并聯(lián)方案，串聯(lián)模式減少功率線纜 80% 及以上。

DC 700V轉 DC 5V 的方案，將電源模塊峰值效率提升到 90% 以上，配合分容一體機方案將電源模塊與壓床集成于一體，可減少 75% 及以上的功率線纜。

與高壓直流化成機、高壓直流容量一體機方案相結合，協(xié)同集團公司光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、PCS 系統(tǒng)，可以給客戶打造廠區(qū)級直流微網(wǎng)，做到電能靈活調(diào)用，進而為客戶打造“零碳工廠”。

在電源控制精度上，為了嚴格控制鋰電池的一致性，精實機電采用新的數(shù)字化電源平臺及精準的溫度補償技術，電源實現(xiàn)了滿量程萬分之四的電流控制精度和萬分之二的電壓控制精度。

此外，在下一代技術研發(fā)與應用上，精實機電主要從三個方向助力“化成-分容”階段的降本增效。

其一，將通過高串化成機的研發(fā)可以進一步提高設備轉換效率，降低能耗，提高電芯一致性；

其二，通過水加熱式化成一體機可以解決維護人員在高溫環(huán)境施工難的痛點。

為進一步降低客戶端運營能耗成本，精實在研發(fā)拘束托盤自帶負壓密封機構的創(chuàng)新化成機，可取消化成間的干燥系統(tǒng)，為設備出海方面提供了更多優(yōu)勢；

其三，通過高壓直流+氮化鎵 DC/DC 方式，可以進一步提高設備效率、降低能耗，后續(xù)改造可以方便實現(xiàn)廠區(qū)直流微網(wǎng)，進一步拓展以實現(xiàn)“零碳工廠”。

自動物流系統(tǒng)

實現(xiàn)后段整線交鑰匙工程

隨著工業(yè) 4.0 時代的到來，制造企業(yè)不斷提升裝備自動化、數(shù)字化、智能化程度。

其中，物流系統(tǒng)貫穿鋰電池生產(chǎn)全生命周期，對于后段裝備企業(yè)而言，提升物流系統(tǒng)的自動化、數(shù)字化、智能化是實現(xiàn)極限效率、極致品質(zhì)、極限成本必不可少的環(huán)節(jié)。

相比于其他化成分容工藝設備廠家，精實機電對物流系統(tǒng)有更深理解，實現(xiàn)了極高自主化率，做到后段整線交鑰匙工程。

在智慧物流系統(tǒng)方面，精實機電不是一家簡單的物流“集成”供應商，無論是核心的堆垛機、AGV、貨叉、輸送線，還是WMS/WCS 軟件系統(tǒng)，精實都是自主設計開發(fā)，有超十年的設計應用經(jīng)驗。

值得一提的是，精實機電智慧物流系統(tǒng)通過集成 AGV 和四向穿梭車，可以較小成本實現(xiàn)后續(xù)客戶的產(chǎn)能增加或工藝變更調(diào)整等需求，節(jié)約停線改造時間，側面也起到降本增效的作用。

除此以外，精實機電依托母公司華自科技，在正負極材料自動化、信息化亦有超前布局。憑借產(chǎn)品具有快速交付、高度集中、無縫對接、結構布局靈活多樣等特點，精實機電產(chǎn)線數(shù)字化、智能化解決方案可有效幫助材料企業(yè)提產(chǎn)增效。

正極材料方面，公司提供的自動化控制系統(tǒng)已成功投運上百套于ZW 湖南/貴州/廣西/印尼等基地；負極材料方面，內(nèi)蒙古杉杉、云南杉杉等皆有項目批量成功投運。

隨著鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的日益成熟，設備的更新周期將明顯縮短，降本增效將是裝備市場的切膚需求，企業(yè)需要在激烈的競爭環(huán)境中搶抓新機遇。

對此，黃劍波表示，精實機電將秉承長期主義聚焦且深耕具有市場優(yōu)勢的后段及物流線業(yè)務，理性研發(fā)并拓展鋰電前、中段設備與業(yè)務。目前公司研究院已研發(fā)出大腔體 Baking 爐和 PACK 等新裝備， 助力爭取更多的市場份額。

審核編輯：劉清