全球鋰電池產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生深刻變革，動(dòng)力電池性能、品質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)升維帶動(dòng)新裝備、新工藝迭代加快。
作為動(dòng)力電池智造的后盾支撐，中國(guó)鋰電裝備企業(yè)不斷致力于技術(shù)迭代與挖潛革新，提升產(chǎn)品價(jià)值與技術(shù)輸出，以領(lǐng)先的商業(yè)化產(chǎn)品構(gòu)筑強(qiáng)護(hù)城河。
在2021高工鋰電年會(huì)上，從多家核心工序設(shè)備企業(yè)高層演講分享來看，以智能制造、極限智造為目標(biāo)，鋰電制造核心工序段已經(jīng)迎來全面升級(jí)。
制漿
在制漿環(huán)節(jié)，循環(huán)高效制漿工藝、雙螺桿制漿工藝已經(jīng)啟動(dòng)傳統(tǒng)的雙行星制漿工藝的替代，新一代制漿工藝大幅提升制漿效率的同時(shí)，解決傳統(tǒng)制漿系統(tǒng)漿料不穩(wěn)定、能耗高、污染、占地面積大等難題。
在2021高工鋰電年會(huì)上，尚水智能、宏工科技、大蜥蜴、金銀河均有所展現(xiàn)。
尚水智能工程技術(shù)中心副總監(jiān)黃威表示，循環(huán)式制漿系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效運(yùn)營(yíng)的邏輯是：1、粉體打散成煙霧狀后與快速流動(dòng)的液體接觸，可實(shí)現(xiàn)更快地潤(rùn)濕；2、采用打循環(huán)的方式保證所有漿料被有效分散的時(shí)間基本相同，由此實(shí)現(xiàn)了更短地分散時(shí)間；3、采用小間隙（2mm）的定轉(zhuǎn)子分散單元來提高分散強(qiáng)度，得到了更好的分散效果。
宏工科技勻漿事業(yè)部總經(jīng)理汪謝指出，宏工新一代制漿機(jī)實(shí)現(xiàn)了重要的三大突破：1、在不影響制漿效率的情況下，產(chǎn)熱減少；2、改進(jìn)葉輪，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能放大化，同時(shí)解決金屬磨損問題；3、改進(jìn)分散模塊，解決易返料、過載問題。
大蜥蜴副總經(jīng)理陶子介紹，大蜥蜴高速制漿機(jī)可在一臺(tái)機(jī)器上完成“混合-均質(zhì)-分散”三個(gè)工步，適應(yīng)黏度最高達(dá)10萬mpa.s，固含量最高達(dá)到80%以上。
金銀河鋰電裝備事業(yè)部總經(jīng)理李小云透露，在制漿環(huán)節(jié)，金銀河目前最大雙螺桿生產(chǎn)線125型，正負(fù)極各一條生產(chǎn)線就能滿足年產(chǎn)能6-9GWh需求，并在此基礎(chǔ)上提高了產(chǎn)品的一致性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，125型一年可節(jié)省919萬千瓦的電能。
涂布
在涂布環(huán)節(jié)，雙面涂布、雙面同時(shí)干燥工藝也在逐步替代傳統(tǒng)的折返式雙層涂布機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，前者的優(yōu)勢(shì)在于，可顯著提升電池循環(huán)、容量、自放電、內(nèi)阻等性能，提升干燥質(zhì)量，節(jié)約設(shè)備成本和運(yùn)行成本，節(jié)省安裝空間。
嘉拓智能總經(jīng)理齊曉東在2021高工鋰電年會(huì)上表示，嘉拓智能新品雙面同時(shí)底涂涂布機(jī)，雙面底涂速度200m/min，若箔材、漿料更好能夠達(dá)到300m/min。
同時(shí)，嘉拓智能針對(duì)涂布機(jī)智能化做了諸多思考與嘗試：1、模頭自動(dòng)調(diào)節(jié)，與多架濕膜干膜聯(lián)動(dòng)閉環(huán)；2、尺寸自動(dòng)調(diào)節(jié)，與CCD，糾偏及模頭移動(dòng)做閉環(huán)控制；3、模頭自動(dòng)清潔，不用打開模頭，自動(dòng)清洗模頭流道內(nèi)的漿料；4、自動(dòng)穿帶，在烘箱內(nèi)及穿帶不方便的位置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)牽引穿帶。
信宇人營(yíng)銷總監(jiān)鄭耀祖介紹，信宇人的單向雙面同時(shí)涂布機(jī)在1200mm涂寬狀態(tài)下，涂布速度可達(dá)70m/min，涂布寬度量產(chǎn)了3種規(guī)格，有效涂寬依次為700mm-900mm-1200mm。同時(shí)兼具面密度更均勻、更好的電化學(xué)性能、更節(jié)能等多重優(yōu)勢(shì)。
輥壓
在輥壓工序，輥壓分切一體機(jī)兼具電池極片軋制和分切功能，正在代替原有軋制和分切工序由兩臺(tái)獨(dú)立設(shè)備完成的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，在保障電池極片軋制與分切高精度和高一致性的基礎(chǔ)上，顯著提升電池極片的生產(chǎn)效率。
金銀河鋰電裝備事業(yè)部總經(jīng)理李小云表示，公司的高精密輥壓分切一體機(jī)，輥壓機(jī)采用雙機(jī)連續(xù)輥壓電池極片，電池極片反彈變形減少，尤其適合負(fù)極電池極片輥壓；設(shè)有拉伸裝置，通過張力輥和拉伸擺輥恒張力閉環(huán)控制，消除打皺；恒輥縫恒壓力控制，確保極片輥壓精度；主機(jī)軋輥完全同步，生產(chǎn)速度可達(dá)100m/min；熱壓恒溫系統(tǒng)保證兩軋輥溫差±1.5℃。
易鴻智能董事長(zhǎng)王剛介紹，易鴻智能輥壓多級(jí)分切一體機(jī)的優(yōu)勢(shì)是：高速大幅寬輥壓分切做到Max1500mm；具備在線分切寬度閉環(huán)系統(tǒng)&防缺口斷帶閉環(huán)系統(tǒng)；分切寬度精度≤±0.3mm；張力控制精度高，使用張力傳感器+擺輥PID控制；軋輥壓力，間隙閉環(huán)控制，軋輥使用伺服電機(jī)控制，降低能耗，提高傳動(dòng)精度。
卷繞
在卷繞工序，卷繞機(jī)工藝向更高效、兼容電芯尺寸范圍大、精度更高方向演進(jìn)。激光模切卷繞一體機(jī)應(yīng)用規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。
易鴻智能董事長(zhǎng)王剛指出，激光模切卷繞一體機(jī)的優(yōu)勢(shì)是：模切速度120m/s，卷繞速度3m/s-3.5m/s；速度匹配有利于提高生產(chǎn)效率；極耳間距一鍵算法生成；激光復(fù)位重切閉環(huán)控制；極耳對(duì)齊度閉環(huán)控制：EA長(zhǎng)度20m，極耳對(duì)齊度控制在±2mm內(nèi)；EA長(zhǎng)度40m, 極耳對(duì)齊度控制在±3mm內(nèi)；Overhang閉環(huán)控制：過程精度±0.2mm，甩頭甩尾±0.2mm；無擾動(dòng)精準(zhǔn)張力控制系統(tǒng)。
值得一提的是，在輥壓分切和激光切卷繞銜接過程中，易鴻智能還實(shí)現(xiàn)了輥壓分切和激光模切卷繞智能裝備的一體化，生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳MES系統(tǒng)，通過算法數(shù)據(jù)進(jìn)行膜卷配對(duì)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，提高設(shè)備OEE；提升整線制程優(yōu)率；輸出產(chǎn)品的一致性；輸出產(chǎn)品的安全性；提升智能化生產(chǎn)及管理。
疊片
在疊片工序，動(dòng)力電池電芯長(zhǎng)薄化趨勢(shì)下，卷繞工藝已無法滿足需求，生產(chǎn)工藝向“疊時(shí)代”邁進(jìn)。切疊一體機(jī)應(yīng)用規(guī)模也在持續(xù)上量。
利元亨高速動(dòng)力切疊一體機(jī)目前最優(yōu)疊片速度0.15s/pcs，在技術(shù)突破方面：1、高速高精度裁切控制技術(shù)，精度可以控制在±0.15mm，大幅提升動(dòng)力電池能量密度和安全性；2、整機(jī)粉塵分區(qū)域萬級(jí)控制技術(shù)，解決生產(chǎn)粉塵頑疾；3、傳送皮帶人性化設(shè)計(jì)，更換時(shí)間10min，易操作易維護(hù)；4、疊片機(jī)械手電子凸輪同步性控制技術(shù)，設(shè)備協(xié)調(diào)性強(qiáng)，保障高速疊片效率；5、疊片輔助時(shí)間控制在＜6.5s內(nèi)，有效提升生產(chǎn)效率。
興禾自動(dòng)化副總經(jīng)理劉成在2021高工鋰電年會(huì)上表示，在動(dòng)力電池切疊一體機(jī)解決方案上，興禾自動(dòng)化在Z疊、多片疊及熱復(fù)合疊片三個(gè)方向都有自己的解決方案。
其中，高效Z型切疊一體機(jī)單片疊片時(shí)間0.21秒，且疊片精度做到行業(yè)領(lǐng)先水準(zhǔn)；多片疊型切疊一體機(jī)采用隔膜先裁斷再堆疊技術(shù)，單片實(shí)現(xiàn)0.15秒；熱復(fù)合疊片型切疊一體機(jī)適用于多個(gè)產(chǎn)品規(guī)格，精度達(dá)到Z疊方案水準(zhǔn)。
干燥
在電芯干燥環(huán)節(jié)，接觸式極速高真空烘烤設(shè)備也開始獲得越來越多電池企業(yè)青睞，其優(yōu)勢(shì)在于，可大幅縮短烘烤時(shí)間，提高烘烤效率，降低生產(chǎn)能耗。
鐳煜科技工程研發(fā)總監(jiān)龍國(guó)斌在2021高工鋰電年會(huì)上表示，目前鐳煜科技研發(fā)的注液前干燥的全新三代電芯干燥系統(tǒng)較第二代系統(tǒng)承諾成本降低30%，占地面積減少50%，而且更標(biāo)準(zhǔn)化。
其中，鐳煜科技研發(fā)的Roll To Roll開卷極速干燥系統(tǒng)具備干燥速度可達(dá)120m/min，幅寬兼容范圍大；干燥一致性99.99%，干燥效果遠(yuǎn)優(yōu)越于目前干燥設(shè)備；產(chǎn)能高,能耗低，相對(duì)產(chǎn)能情況下能耗低于8倍以上；通過前端極片高效干燥，迭代注液前的電芯干燥等性能優(yōu)勢(shì)。
化成分容
在化成分容工序，高串串聯(lián)化成分容新技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。采用該技術(shù)可將多電池串聯(lián)起來，采用一個(gè)電流通道對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行檢測(cè)，與并聯(lián)設(shè)備比能提高化成或分容產(chǎn)品的一致性，顯著提高能效。
廣州擎天董事長(zhǎng)孫君光表示，公司串聯(lián)化成分容方案優(yōu)勢(shì)在于：1、電芯一致好。電流絕對(duì)一致，擎天已成功投運(yùn)114串電源，進(jìn)一步提高電芯一致性；2、節(jié)能降耗多。相比并聯(lián)電源，充放電效率提高20個(gè)百分點(diǎn)，用電成本大幅下降；3、調(diào)試效率高。相比并聯(lián)電源，調(diào)試檢修維護(hù)工作減少50%以上，提高產(chǎn)線利用率；4、缺陷辨識(shí)全。智能識(shí)別電芯微小缺陷，提高系統(tǒng)安全。
倉儲(chǔ)物流
在倉儲(chǔ)物流環(huán)節(jié)，鋰電行業(yè)也迫切需要智慧倉儲(chǔ)整體解決方案，并且采取利用大數(shù)據(jù)分析為決策提供依據(jù)的解決方案以攻克現(xiàn)有難題。
利元亨研究院院長(zhǎng)杜義賢博士表示，在智能倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)，利元亨提出了線庫一體的方案，具備合理的空間規(guī)劃、產(chǎn)能精確保證、整線穩(wěn)定性高、完備的異常處理機(jī)制、安全可靠性高、WCS & WMS系統(tǒng)等優(yōu)勢(shì)。
在數(shù)字化場(chǎng)景落地方面，利元亨打造了智能工廠物流仿真系統(tǒng)。通過工廠物流2D仿真、3D仿真，物流堵料問題發(fā)生率0%，工廠布局規(guī)劃合理，物流運(yùn)行流暢，無異常。同時(shí)，還可通過園區(qū)數(shù)字孿生系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠運(yùn)營(yíng)仿真，做到園區(qū)可視化、車間數(shù)字化管理、設(shè)備實(shí)時(shí)同步。
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