从技术创新到智能制造 动力电池产业链迎来下一个“战场
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2023-12-19
最近召开的2023世界智能制造大会上，全国智能制造示范工厂揭榜单位、全国智能制造工厂八大趋势与《中国智能制造发展研究报告（2023）》发布。如今，我国已成为全球最大的智能制造应用市场。而对汽车产业的高质量发展来说，智能制造也是下一个竞争“高地”，这一趋势在新能源汽车核心零部件——动力电池产业链上表现得尤其突出。一大批智能制造装备企业和数字化软件提供商，正在其中扮演越来越重要的角色。
智能制造成为破局关键
此前，在江苏常州举行的2023新能源汽车产业链企业数字化实践与展望研讨会（以下简称“研讨会”）上，工信部中小企业发展促进中心人力资源发展研究所副所长陈琛提到：“数字化转型是企业尤其是中小企业，提升创新能力、增强运行效率的关键举措，也是中小企业实现高质量发展的必由之路。”他表示，量大面广的中小企业，既是实体经济转型升级的“主战场”，也是产业数字化转型的重点和难点。不过，企业数字化转型作为一项系统性工程，点多、线长、面广，综合性和交叉性强，还兼具复杂性，不可能一蹴而就，也无法“单枪匹马”，需要相互协同、循序渐进。
上述观点也道出了动力电池行业数字化转型的现状。在全球范围内，汽车电动化趋势势不可挡，动力电池产业迈进TWh（亿千瓦时）时代已是必然。随着新能源汽车市场竞争加剧，降本增效成为了主旋律，动力电池企业之间的比拼变得更加激烈。麦肯锡甚至预测，到2028年，全球只有15家（大型）动力电池供应商的生存空间。
蜂巢能源首席技术官李翌辉表示，锂电行业高速发展，迎来TWh时代，但产能投资见效慢、产品研制周期长、生产爬坡慢、电池服役安全性要求高，因此亟需解决车间产线规划、研制周期缩短、高效一致生产、安全运行维护四大共性难题。他称，智能制造是蜂巢能源破局发展的关键。
在日前召开的2023世界新能源汽车大会上，宁德时代新能源科技股份有限公司首席科学家吴凯更是提到，动力电池产业到现在依然是一个“非标”产业。宁德时代几乎为全球所有的主流车企提供产品和服务，而不同品牌车型所需的动力电池对尺寸、性能等方面的要求不尽相同。他强调，随着产业进入TWh时代，电池大规模应用对生产制造提出了更高要求。
智能化也是新能源汽车产业发展的题中应有之义，其核心在于数字化转型。“以前，大家不太重视数字化，觉得只要把电池快速地做好就行了。到了今天，如果还仅仅局限于把电池做好，远远不够。没有历史、没有数据，就没有办法传承，无法成就一家真正做高科技的工业企业。”广东利元亨智能装备股份有限公司研究院院长杜义贤在接受《中国汽车报》记者采访时说道。
杜义贤告诉记者，把数据积累起来，就能够发现存在的问题，后续才有可能改进和优化。更重要的是，数据的积累是对未来发展进行预测的前提。“换句话说，除了理论的推导，还要有数据的沉淀。”他认为。
做最懂制造的装备供应商
按照杜义贤的说法，数字化能够助力动力电池企业完成从“手艺人”到“工业企业”的蜕变。那么，应该如何获取数据？利元亨的角色定位就是为动力电池企业提供智能制造整体解决方案，不仅涉及生产所需的硬件，还包括让这些“铁疙瘩”有效运转起来的数字化系统。
据记者了解，与一些传统行业相比，锂电行业的数字化水平更高一些，基本已经实现整个生产过程对数据的采集和分析。“去年这个时候，电池的成本约是1.5～1.7元／Wh，今年可能降到了0.7～0.8元／Wh，此时恰恰可以更充分地体现我们的价值和能力。”广东亿鑫丰智能装备股份有限公司董事长吴松彦对记者表示，如今，车企和电池供应商都面临着经营压力，它们所提供的智能制造整体解决方案，能够提高良品率和效率，降低能耗和人工成本，从而解决客户痛点，提升其核心竞争力。
对制造业企业而言，成本是一项至关重要的因素。只有实现低成本、高品质的制造，企业才能立于不败之地。因此，装备的稳定性、效率及先进性就成为了关键。过去，粗放式的生产或许能带来利润。如今，随着市场竞争的加剧，利润空间不断被压缩。只有分毫必争、时刻创新，才能在竞争中占据优势。吴松彦表示，亿鑫丰要做最懂电池制造的装备供应商。他称：“做装备的企业如果不懂电池的生产工艺，很难制造出优秀、符合电池厂商需求的装备。”
在研讨会上，西门子数字化工业软件能源与电池技术总监李伟介绍称，西门子的数字化解决方案贯穿了电池产业全链条，从电池开发、智能制造，到产线工程、智能电池循环，再到工厂工程。据悉，今年7月，国轩高科与西门子数字化工业软件签署数字化转型战略合作协议。根据协议，未来双方将应用AI工控系统技术，共同打造闭环式的数字化研发、制造、管理平台，进一步夯实国轩高科智能制造基础，助力数字化发展。
数字化要回归企业经营本质
记者了解到，缺乏“一张蓝图绘到底”的决心，成为很多企业数字化转型失败的原因。“对数字化要有清晰的认知，企业首先应该搞清楚，数字化转型的目的是什么——提质，还是增效，抑或降本，一定要回归到企业经营的本质上。”吴松彦强调，大家都在说“一定要数字化转型，不转型就‘死’了”，但这并不意味着盲目跟风，企业应通过数字化手段实现经营目标，而不是把数字化工具当作目的。
吴松彦告诉记者，行业内智能制造示范工厂、绿色工厂、灯塔工厂、零碳工厂等标杆，最终的考核指标并不是购入了多少智能装备，上马了多少数字化系统，而是能源利用率增加了多少、碳排放减少了多少、生产效率提高了多少、成本降低了多少、品质提升了多少，它们与企业的经营业务本身息息相关。
目前，在动力电池行业，数字化已应用于锂电整线解决方案中，覆盖锂电领域全生产工序设备、整厂数字化管理软件系统，包含了从原材料库到包膜等的全过程。在生产设备方面，从工厂规划、产品／工艺设计、制造管理、设备管理、品质管理等环节也正在开展数字化转型。
针对锂电池的三种基本形态，数字化整体解决方案能够实现不同程度的效率提升。比如，利元亨方形铝壳电芯整线解决方案中，ESS-280系列整线生产效率高达40PPM；软包（动力＆消费）电芯整线解决方案中，VDA355整线生产效率高达30PPM。
据悉，在数字化整体解决方案的赋能之下，国内动力电池企业在智能制造转型方面获得了诸多荣誉。比如，孚能科技镇江工厂是业内领先的“工业4.0”智能化生产基地，不仅是江苏省首批智能制造认定企业，更是国家智能制造试点示范工厂。该工厂通过“三高三化”赋能绿色高效生产，即高精度、高速度、高可靠性，以及无人化、可视化、信息化。孚能科技通过打造智能制造示范工厂，实现了原材料绿色回收利用，锂离子动力电池产品绿色高效制造，生产质量和产量均得到显著提高，生产成本显著下降。
