來源:EV世紀
11月27日,江蘇常州市金壇經濟開發區,蜂巢能源科技有限公司舉辦儀式慶祝車規級AI智能動力電池工廠(一期)正式投產。
常州市、金壇區等黨委政府相關領導親臨現場,世界汽車組織第一副主席、中國汽車動力電池產業創新聯盟理事長董揚、北京理工大學吳鋒院士等行業眾多知名專家出席,寶馬、光束、奧迪、福特、日產、一汽、長城等全球知名的整車企業以及偉巴斯特、佛吉亞等全球知名汽車零部件廠商的高層代表,再加上動力電池產業鏈上下游企業董事長總經理,總人數近1000人,規模之大規格之高,在近幾年來的動力電池行業實屬罕見,顯示出蜂巢能源的工廠投產對整個新能源汽車行業的潛在影響力。
為什么作為“正式出道”不足兩年的蜂巢能源影響力如此之大?
儀式現場,蜂巢能源總經理楊紅新向行業介紹了蜂巢能源金壇工廠的主要特點,揭開了問題的答案。
行業首推“車規級”概念
蜂巢能源金壇工廠定位于高標準、智能化的環保型工廠,且是業內首批在方形電池上采用“高速疊片”工藝并以“車規級”標準生產車用動力電池的工廠。工廠園區占地800畝,投資80億元,總規劃產能18GWh,采用世界先進的電池自動化生產設備,整體自動化率高達95%。
蜂巢能源金壇工廠此前被行業所熟知的特點主要是“高速疊片工藝”,而隨著楊紅新的介紹,人們不禁驚呼,原來這只是其中的一個點,“引領車規級工廠”才是蜂巢能源的野心。
高速疊片
楊紅新指出,“車規級”是指動力電池產品工廠自規劃之初,便以車用為服務目標,整個動力電池的生產工藝(高速疊片)和流程,均圍繞整車對安全性,可靠性,一致性等要求設計,使生產出的動力電池符合市場對容量更高、壽命更長、安全性更好的多元化要求。
業內皆知,傳統電池生產商的技術標準源自數碼消費電子領域。相比于數碼電子領域,車用動力鋰電池無論在單體容量還是系統數量方面,對電池的技術要求都已經大幅超越。尤其是汽車需要面對復雜的行駛工況和惡劣的使用環境,決定了車用動力電池對安全可靠及一致性的要求極為苛刻,其對質量標準要求的嚴苛程度甚至達到傳統電池的百倍以上。
因此,服務于車用的動力電池工廠,必須從電池制程規范和工藝標準的基礎開始,制訂全新的質量體系和標準,讓生產出的電池全面符合車輛的安全要求。作為出身國內一流車企的蜂巢能源對此自然洞若觀火。為了實現這個目標,蜂巢能源聯合歐洲頂級汽車企業,圍繞世界一流的汽車產品需求標準,聯合開展深入研究,系統優化并改進電池生產流程和工藝標準,進而讓“車規級”從電池制造層面變得可操作執行。
傾力打造“車規級”動力電池工廠
蜂巢能源所稱的車規級電池工廠到底有哪些先進之處?
a、更高的環境控制標準,更靈活的單線產能
金壇工廠對生產線中的核心環節,采用了超高標準的設計要求,其生產車間重要工序對環境的潔凈度要求達到了萬級水平,核心工序更達到千級,而傳統電池工廠一般是十萬級;通過全自動的粉料系統和漿料輸送系統,大大降低了傳統工藝中的涂布缺陷率。
寬幅涂布
此外,大量使用的電池自動化生產設備,使整線自動化率達到了95%,盡最大可能排除人為因素對產品質量帶來的干擾:其中,組裝車間占地面積3566平方米,配置3條生產線體,產線全部采用“工業4.0”的設計理念,自動化率為100%;化成車間配置了3條生產線體,整線自動化率達到了99%。
b、更高標準的異物管理和安全控制
為了保證生產出的電池更安全,金壇工廠的工程師結合電芯失效機理,從源頭改進了電池生產的工藝流程,對影響電芯安全的7個維度進行全面分析,通過制程過程三級管理,來控制電芯的制造一致性,降低安全風險。
激光模切
比如,在模切工序,負極采用激光模切設備,模切毛刺控制嚴格,極大提高了產品的質量控制;涂布工序中,進口雙層折返式擠壓式涂布機和超寬幅涂布技術,堪稱當前業內最領先的技術。
在產品的質量檢測環節,以金屬異物顆粒檢出率為例,金壇工廠采用優化之后的新方法,不但大大提高了金屬異物的檢出率(提高到原來的150%),同時還能檢測到傳統手段檢測不到的銅異物。
高速疊片工藝更不必說,未來有望全面替代“卷繞工藝”,從電池的安全穩定性和能量密度等方面,提高動力電池的整體表現,正在成為行業企業面向未來發展的一致選擇。
c、更全面的制程規范和科學化的制程管理
傳統的鋰電池工廠相對先進的控制體系可以控制電池生產環節中1500個左右的因子。而金壇工廠通過對全制程的多維控制,實現了對超過 2500個因子的監控,幾乎可以覆蓋單電芯的每個制造過程。
d、設備實現自動化、工廠實現智能化
當前,整車制造企業包括傳統整車供應商,都在大范圍普及工業4.0的數字化技術,在這個背景下,車規級動力電池工廠也要與時俱進。
為了實現這一目的,蜂巢能源金壇工廠通過對需求的大數據分析,可實現庫存降低40%,實現供應鏈需求的智能管控;可以通過產品性能預測,把產品開發周期縮短30%,實現產品開發的智能管控;與此同時,工程師還通過對設備健康的智能管控、工藝工程的智能管控和園區物流智能管控等技術,實現金壇工廠的整體智能化。
中國動力電池行業急需“車規級標準”
活動現場,世界汽車組織第一副主席、中國汽車動力電池產業創新聯盟理事長董揚對蜂巢能源提出車規級標準給予了充分肯定,并現場聯合產業相關方代表共同向行業主管部門建議,盡快啟動建立“車規級”系列標準的項目,同時也倡議產業界同仁積極參與 “車規級”標準的制定,助推中國動力電池行業提高制造水平,提升國際競爭力,受到與會者的一致擁護。
當下,動力電池安全性與車輛安全性緊密相連,雖然動力電池行業中不乏有實力的本土供應商,但縱觀整個中國動力電池行業,始終缺少真正瞄準車規級的動力電池行業標準。而隨著中國的動力電池補貼退坡、“白名單”取消等政策調整逐漸實施,在全球化的市場競爭中,中國動力電池行業將面臨更加嚴峻的挑戰。
而蟄伏多年,以行業“黑馬”姿態亮相的蜂巢能源,前瞻性地提出了動力電池將升級走向“疊時代”的行業論斷,并對“疊時代”的概念給出清晰定義——以高速疊片工藝為鮮明特征的,新技術、新材料、新工藝、新標準大量涌現的,專門為電動汽車而生的時代。而車規級標準的提出無疑是蜂巢能源在推動行業標準升級方面向前邁出的一大步。
業內專家評價指出,蜂巢能源金壇工廠正式的投產,不僅意味著蜂巢能源的動力電池“疊時代”由概念走向產品落地,蜂巢能源由此駛入發展的新階段,更推動著動力電池行業向“車規級”方向邁出了升級發展的第一步,對中國動力電池行業和新能源汽車行業具有深遠的示范帶動意義。