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动力电池工业4.0时代 谁会是下一个CATL?

“在制造过程当中,实现虚拟世界与现实世界的融合。”西门子(中国)有限公司电池行业业务拓展经理孙煜博日前表示,“数字化双胞胎,是我们提出的关于数字化未来发展的一个口号。”

通过数字化的手段,把真实的世界虚拟化,孙煜博进一步解释这个“双胞胎”,在虚拟端做验证或者仿真、调试、系统搭建,然后再把它影射到现实世界当中,现实世界当中的数据又会回馈到数字化的平台上面,这一过程贯穿整个生产制造的始终,形成完整的数字化闭环。他表示,实际最终归根到底,应用数字化还是为了给企业提质增效。

“动力电池行业实施智能制造是未来大势所趋,有很大的潜力可挖。”中国汽车技术研究中心有限公司动力电池产业发展研究室总监方凯正表示,在国家工信部智能制造试点示范项目中,2015年有46家试点示范项目企业,没有一家是电池企业;2016年全行业有63家,电池企业有1家;到了2017年全行业有97家,电池企业有7家;到2018年全行业有99家,电池企业有3家。总体而言,我国电池企业的智能制造水平还处于比较低的水平,急需提升。

方凯正表示,智能制造是制造业转型升级的重点方向,是制造业从价值链低端迈向高端转变的历程。而动力电池智能制造,是从传统制造走向高度自动化,通过工业物联网技术、工业数字模型技术,以及人工智能技术的实施,达到智能的生产方式,进而达到动力电池生产制造实现优质、高效、低成本的目标。

“智能制造的远景是数字化、智慧化、个性化,对锂离子电池产业来说数字化是核心,数字化没有做到,根本谈不到智慧。”比亚迪股份有限公司电池事业群PMC经理张寿波表示,比亚迪智能工厂的规划,包括开发协同、智能制造和智能物流三大块,基于大数据的平台,基于IOT(物联网)的数据采集,他表示“希望我们的设备是自动化的,生产是透明的,物流是智能的,管理是共享的,决策也是基于数据的。”

“按照德国工业4.0标准,有相当多的电池Pack生产企业,3.0都达不到,主要表现在自动化程度不高,流程标准化不够,数字接口不全,数字采集处理没有实现等方面”。福建星云电子股份有限公司总裁助理兼市场部高级总监刘震从动力电池Pack的角度谈了他对于智能制造的看法。

“行业发展太快,电池的技术发展也非常快,包括Pack设计、制造都在变化当中。所以说智能化要执行起来是比较难的。”刘震认为,大规模智能化制造的前提,是产品设计达到标准化,包括工艺标准化、尺寸标准化、配件标准化,只有首先做好这个基础,才能做到真正的智能、智慧化。

刘震表示,星云电子的动力电池系统智能制造生产线,能够提供动力电池系统自动对接及测试解决方案,工业机器人、AGV、视觉系统及Pack EOL系统实现高度协同;采用AGV方案的动力电池装配生产线,通过AGV调度系统、WMS和物联网整合,物料供应链能够实现智能化仓储和智能配送。

“动力电池的生产,从正负极材料开始,一直到测试、出厂,这个环节非常漫长,生产过程异常复杂,数据也异常繁多。”天津力神电池股份有限公司科技发展部副总经理金慧芬表示,力神电池在建设智能工厂的过程中,搭建智能制造平台,利用大数据管理平台实现生产数字化管理,实时监控工厂生产进度,实现透明化管理。

按金慧芬的理解,“智能制造的内涵就是用信息化来统领制造,是之前‘两化融合’的一个延伸。”而大数据在其中起到了至关重要的作用,“要学会挖掘数据背后的信息,要能反推,实现研发、设计和制造环节的提升,这才实现了大数据的真正用途。”

智能制造是《中国制造2025》的主攻方向,也是我国制造业紧跟世界发展趋势、实现转型升级的关键所在。动力电池的智能制造具有较强综合性,是制造技术与信息技术的深度融合与创新集成,也涉及生产组织方式的变革,提升动力电池业的智能化升级,还需要整个上下游产业链的协同合作,共同进步。

为推动整个动力电池制造业智能化发展,中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会联合中国汽车技术研究中心有限公司等相关科研机构和企业,推出了《动力电池智能制造生产体系发展路线研究》课题,正与业内知名企业携手合作,推动动力电池智能制造术语指导文件、动力电池安全指导文件和锂电设备通信接口等相关标准的出台。

智能制造是未来的大势所趋,在这股变革的洪流中,动力电池业的格局或将改写。在科技日新月异的大转折时期,谁将是未来动力电池工业4.0时代的执牛耳者,还会是宁德时代吗?亦或涌现出其不意的黑马呢?

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