动力电池制造如何绕开“技术空心化”

　　12月5日，来自高校、科研院所、企业的60余名嘉宾围绕“动力电池设计、工艺及装备”展开讨论。

　　业界一致认为，动力电池工艺与设备企业要走高端化和国际化路线，制定大规模智能制造的路线图，研究制造工艺、方法和标准，谨防动力电池制造的“技术空心化”。

　　设备企业要向高端化和国际化靠拢

　　新能源汽车快速发展带动锂电池纷纷扩产，锂电池设备的需求在2015年下半年开始爆发。锂电池设备最早出现在日本和韩国，近年来，随着中国电池企业的市场份额不断提高，国产设备市场占有率也在大幅度提高。目前锂电池设备国产化替代已经达到50%，预计2020年将提高到80%。

　　与会专家表示，国内设备主要不足存在于配料系统、涂布机、分切机、装配线、物流仓储系统、生产制造系统、在线监控系统等方面。

　　中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高认为，市场规模的快速增长，需要对材料体系优化，根据材料的特性制定制造工艺需求。此外，产品市场终端提出越来越严格的要求，自动化程度可能跟国外先进水平还有差距。

　　比亚迪第二事业部储能及汽车电池工厂总经理沈晞指出，对动力电池设备的开发应围绕“四高”、“两大”进行。其中，“四高”是指设备必须高可靠性、高精度、高效率、高度自动化。“两大”是指设备开发应基于大规模生产，在可量产的前提下进行设备的整合和优化;其次，设备开发应该是大系统的集成，将整个大系统进行有机串联，才能把电池生产的各环节都把控好。

　　锂电池自动化设备直接决定了电芯性能的好坏，目前国内外设备的竞争主要集中在电芯和尖端设备。目前国产设备在中后段已经达到日韩领先企业水平，一批国产领军企业已经涌现，并不断进行市场整合和产业布局。

　　无锡先导科技有限公司董事长王燕清指出，对于国产设备来讲，高端化、智能化、国际化是发展方向。

　　业内专家表示，除了打造动力锂电池的龙头企业外，也要着力打造生产装备的龙头企业，加大对龙头企业在技术改造、研发创新方面的扶持力度。作为龙头企业，要加大全产业链的覆盖，进行并购整合，追求规模效应。

　　政府可以提供在政策法规、融资渠道方面的支持，以及专向资金的补贴。企业要加大研发投入，走国际化路线，快速学习国外先进企业的经验。当然不是说照搬照抄，还是要坚持自主研发，掌握自主知识产权，以中后端推动前端设备的技术进步和提升。

　　标准化是实现动力电池智能制造的前提

　　清华大学锂离子电池实验室主任李建军认为，现在电动车或者储能系统电池都是大规模的串并联系统，对电池制造工艺、技术水平及控制提出了更高要求。

　　锂离子的工艺非常复杂，工序非常繁多，而且每道工序对电池的性能都有影响。整个制造过程需要对环境控制，而且生产要更加科学、合理、标准化，减少人为操作。另外，采取高精度和稳定的设备，对电池生产环节的每个节点进行严格而有效的监控控制，减少电池的差异性，从而提升电池的质量。

　　吉阳智能科技有限公司董事长阳如坤介绍，从控制过程角度来管理，无外乎四个方面：定点控制、异物管理、适度管理、在线监控。有些新技术可以引进来，比如通过溅射工艺制造固态电池、激光模切、叠片式卷绕，高速组装技术等。

　　阳如坤指出，目前动力电池是1MWh为一条生产线，存在着合格产能低、一致性差、安全性差、维护麻烦、成本高等问题。未来是一条生产线需要1GWh到5GWh，在原来基础上增长了1000倍甚至几千倍，为实现这一目标，除了需要大规模制造外，智能化制造是其重要解决途径。

　　业内专家分析，我们的动力电池制造现在还处在“初级智能”阶段，合格率整个行业里面大概是90%。未来希望通过智能制造，把整个电池的合格率提高到99%以上。

　　关于大规模智能制造的实现路径，业内专家表示，从尺寸、产能、数字化、全过程的监控，到制造过程的一体化，还有设备互联、互通、互操作，要做很多工作。

　　动力电池的制造朝着智能化方向发展，主要分为三个阶段。第一阶段是要实现自动化工厂，各个工序段实现自动化工程降低人工成本。第二阶段是实现数字化工厂，有综合的分析能力，使生产的决策更加快速、准确。第三阶段是智能工厂，把现成的资产、资源、基础设施跟数字化的流程相结合，实现业务的进一步优化。

　　业内专家普遍认为，标准化生产是动力电池智能制造的先决条件。国轩高科工程研究院常务副院长杨续来指出，电芯的标准化生产涉及到从前端的制造设备标准化，到后期的PACK设备标准化。福建星云电子股份有限公司副总经理刘震则认为，电芯、电池包在设计、工艺等方面实现标准化，是目前实现动力电池大规模制造的前提条件。而他也表示，目前很多动力电池生产设备都没有实现标准化，这对于设备制造企业而言，也耗费了过多的成本和精力。