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锂电池数字化工厂的建设及路径

发布日期:2023-09-22 浏览次数:683

数字化和智能化技术正在成为动力电池企业核心竞争力的一部分


毋庸置疑的是,在新能源汽车迎来爆发的“拐点”以及“双碳”政策红利下,作为新能源汽车“心脏”的锂电池行业也迎来了数字化的“黄金时代”:头部企业纷纷扩产建厂,数字化工厂建设已经成为企业的必然选择;愈发激烈的竞争环境下,锂电池的智能制造仅仅依靠自动化不再可行,行业呼唤数字化和智能化。


数字化工厂建设必要性


1.保证产品的高安全性

安全性是电动汽车消费者关注的第一要素,保证新能源电池产品的高安全性是维系电动汽车产品竞争力的第一要务。对于新能源产品,制造保障安全和设计保障安全同样重要。在电池工厂的各制造环节中,焊接工艺需保证产品的强度,拧紧和涂胶工艺需保证产品的密封性,试漏和电检等检测工艺需保证对产品的密封、绝缘、耐压、充放电和通信等关键性能给出准确评价。每个环节的质量控制都不容纰漏,需要完整地记录过程控制参数和检测结果值。基于此,国家也已经出台了新能源电池产品的溯源管理规定,明确要求生产企业对生产全过程进行有效的信息采集和数据追溯。


2.保证生产过程的高安全性

新能源电池产品的高压和可燃风险,需要生产企业重视生产过程的安全性保障。比如高压工位操作人员需要经过系统的培训考核才能获得操作资质,相应的安全穿戴也有严格的标准要求。


3.保证产品的快速迭代

新能源电池产品更趋近于电子类产品,具备快速迭代的特点。模组、软件甚至整包设计方案仅在项目建设期就可能产生多次变更或迭代,这便要求设备能够更柔性地适应品种变化,同时项目和生产的组织更敏捷高效。


4.保证制造过程的节能环保

新能源电池产品本身是应对社会节能环保的要求而诞生的,新能源电池工厂也应采取综合利用优化能耗、避免浪费、减少排放及使用新型能源等措施,保证其制造全过程更加节能环保。


以上需求利用传统技术手段很难有所突破,唯有通过数字化的创新手段才能满足。新能源电池数字化工厂建设不仅要保证工厂运营优质高效,而且是“质量更精细、更安全可靠、更柔性敏捷、更节能环保需求”的现实需要。


锂电池行业数字化转型路径


为了满足复杂的市场需求,实现数字化转型建设的目标,我们认为一般分为“总体目标、分步落地、持续优化”三个关键步骤推进,


规划三部曲是基于对锂电池的制造过程,并通过信息系统、管理制度、标准化的有机结合,需要支撑锂电池的关键业务和流程,最终建立高效、基于IT应用的管理体系,提高锂电池科研项目的整体运行效率,最大限度地赋能锂电池行业的数字化转型实现路径,锂电池行业数字化转型的整体路径要实现锂电池行业的数字化转型,需要从业务目标上明确数字化投资的目标是什么?


通过对行业实践的总结,我们认为主要是从“加速产品创新”缩短研制周期”降低生产成本”提高产品质量”改善售后服务”定义数字化转型目标的五个维度,只有目标明确了,才能进一步明确转型过程中支撑数字化转型目标的各种系统的建设和落地。


锂电池数字化工厂的建设需要考虑产品数据的科学管理和准确分发、精准的物流配送、生产计划的实时控制、全面质量数字化管理、设备的数字化管理和控制、以及基于制造物流规划技术的数据决策管理等课题。


展望


目前锂电行业的竞争主要围绕着产品技术创新、制造规模经济性、供应链管控三大方面进行。锂电行业本身又在规模化和绿色化两大方向发展,数字化、智能化技术将在行业整体转型过程中起到关键性的支撑作用。


无论是运用先进的材料计算和电芯仿真技术,还是将AI技术应用于智能制造系统和碳排放管理系统的构建上,又或是将智能化算法应用于BMS电池管理系统中,数字化、智能化技术已经开始贯穿于锂电企业设计研发、生产制造乃至产品运行的全过程之中。


数字化转型已经成为制造业企业的必答题,而非选择题。动力电池企业也是如此。未来企业核心要做的,就是如何答好这道转型命题。数字化转型不仅仅是运用先进的技术,还需要从组织形式上实现数字化。动力电池行业数字化转型浪潮已来,只有顺应趋势才能成为勇立潮头的产业“弄潮儿”。收录于合集 #电池 9个上一篇激光焊接在锂电池PACK产线中的应用及优势

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