12月19日,由OFweek维科网、维科网、锂电池、欧科工业空调、易立德联合赞助的“OFweek OFweeeek专业在线展览平台成功举办了2023高性能电池制造周期峰会论坛。
在这次会议上,我们邀请了新旺达电力智能制造经理熊伟、比克电池创新技术部徐燕博士、欧科工业空调中国市场营销总监、IECD业务部主任王健、易立德数字顾问朱强、蔡司高级应用顾问胡悦五位行业名人,就高性能电池制造周期的相关问题发表了主题演讲。
五大主题演讲
比克电池创新技术部徐燕博士首先发表了主题演讲《比克电池高性能大圆柱电池研发进展》。
徐燕博士说,大圆柱形电池是在技术进步的背景下重新平衡安全、成本和性能的产物。
在安全方面,圆柱形电池是目前几种主流形式中安全性最高的。高安全上限使其能够支持更高能量密度的化学系统。
徐燕博士在耐力方面介绍,主要包括高能密度、高能效和低温应对能力。徐燕博士说,圆柱形电池的约束力可以完美地支持高镍和高硅系统。比克电池首代大圆柱形产品的能量密度从280Wh/kg开始,可探索到330Wh/kg以上,也可控制半固态和全固态系统。同时,大圆柱形全极耳的设计带来了极低的内阻,低内阻=低产热=低能量浪费,这意味着大圆柱形电池热管理所需的能耗大大降低,提高了能源效率。
在低温性能方面,三元系统不存在LFP低温放电问题,结构设计和系统设计保证了低阻抗。徐燕博士说,在大多数极端环境下,比克原来的低温电解质配方可以保持长寿命。
在快速充电方面,徐燕博士认为,快速充电的本质是交换能量密度,并使用足够的能量密度空间来交换快速充电性能。比克圆柱形电池采用全极耳设计,提供最优化的电子通道和热通道。同时,通过材料设计、电池设计和电解质添加剂,结合化学系统的极限和热极限,推导出充电性能的边界。
以比克4695圆柱电池为例,能量密度为280Wh/kg,支持4C快充,20分钟可充满80%。
在成本方面,徐燕博士表示,圆柱形电池的组成包括显性和隐性成本。圆柱形电池生产的自动化水平高,保证了圆柱形电池生产的高效率和单体的一致性,降低了生产成本和研发成本。
最后,徐燕博士表示,比克电池继续看好大型圆柱形动力电池的市场前景和产业价值,未来将继续发挥优势,加强技术创新,做更好的电池,为行业的高质量发展道路做出贡献!
欧科工业空调中国市场营销总监兼IECD业务部主任王健将在《欧盟电池法案下的新能源极限制造》中发表主题演讲。
今年7月18日,《欧盟电池与废电池法规》正式生效,将于2024年2月18日正式实施。有两个关键节点:
首先,到2024年7月,电力电池和工业电池必须申报产品碳足迹,并提供电池制造商信息、电池型号和原材料(包括可再生部件)、电池碳足迹总量、不同生命周期的碳足迹、碳足迹等信息。
第二,到2027年7月,电池制造商应满足相关碳足迹的限值要求。从27年开始,电力电池必须持有符合欧洲要求的“电池护照”,记录电池制造商、材料成分、可回收材料、碳足迹、供应链等信息。
王健说,在锂电池生产过程中,车间环境温湿度控制能耗约占总能耗的43%。然而,目前,一些新能源电池企业无法实现低能耗。主要核心问题是能源总体规划和设计方案过于传统,无法解决工艺水温需求和集中控制需求等难题。
王健介绍,传统中央冷站能耗高,而传统转轮除湿机不仅能耗高,而且设备成本高。按3000m3/h的除湿机计算,设备运行成本预计>240万/年。
以10GWh项目EK节能方案为例,采用EK分布式综合冷站节能方案。与原集中冷站相比,预计节约初始投资1832万元,年运营成本约1600万元,碳排放量减少2.57万吨;整个生命周期(15年)节省2.4亿元。
采用EK转轮除湿机节能方案,预计节约初期投资546万元,每年节约运营成本约5230万元(不含冷冻水);碳排放量减少6.1万吨;全生命周期(按15年计算)共节约7.85亿元。
此外,欧科还独立开发了工业物联网智能控制平台——EK-AIOT智能云系统可与机组一起使用,实时监控温度、流量、压力、功率等参数,实时上传诊断,进行预警和远程优化升级,大大节省了维护成本。
易立德数字化咨询顾问鞠强就数字化研发助力数智化制造发表了主题演讲。
“十四五”智能制造发展规划(草案)指出,智能制造是基于新一代信息技术和先进制造技术的深度整合,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动,具有自我感知、决策、执行、自适应、自学习的特点,旨在提高先进的制造质量、效率和核心竞争力。
规划明确指出,智能制造业作为制造业强国建设的主要方向,在加快现代产业体系发展、巩固和扩大实体经济基础、构建新的发展模式、构建数字中国方面发挥着重要作用。
朱强表示,数字化可以推动各行各业增加收入,节约成本,企业可以通过数字化转型支持企业实现业务目标。同时,朱强强调,数字化不是简单的系统互联,而是业务驱动的有效信息交换和整合;数字化不仅是信息部门的工作,也是企业战略。只有通过所有人员的共同参与,才能实现工业技术、管理技术和数字技术的全面整合。
其中,数字研发是企业数字化转型不可或缺的重要组成部分。研发必然涉及产品数据。朱强表示,产品数据是智能制造的核心和基础,企业需要建立以“数据交付”为核心的产品管理和评价体系。
与此同时,朱强指出,产品数据不仅指“研发数据”、“模拟数据”、”工艺数据”、为了支持智能制造的落地,“制造数据”和“质量数据”等,可以促进企业产品创新,提高数字产品工程能力。
对于电池产业链,朱强表示,整个电池产业链需要新的工程方法和平台从化学材料到产品系统的数字连接。在研发环节,如何实现端到端数字研发管理协调的典型挑战,即提高产品项目管理的可视化,加快配方创新开发管理,加快迭代设计优化。
在这方面,易立德从概念上开发了数字集成解决方案&从设计阶段到开发阶段再到产品验证&在发布阶段和最后阶段,通过软件承担各阶段的研发成果,开放前后链,全面支持数字化转型,实现提高研发创新效率、缩短产品交付周期、提高产品制造质量、降低产品开发成本的目标。
新旺达动力智能制造经理熊伟就新能源锂电池行业智能制造的探索发表了主题演讲。
新旺达动力诞生于拥有近30年历史的全球锂离子电池领域领先品牌新旺达,是一家集电池、模块、BMS、PACK生产和销售研究为一体的全球领先的综合性新能源技术企业,致力于为新能源行业提供具有竞争力、场景的动力电池解决方案和储能电池。
自2021年以来,新旺达动力已进入快速上升期,全球装机量排名前十,已逐步建设广东惠州、江苏南京、江西南昌、山东枣庄、四川德阳、湖北宜昌、浙江义乌、广东茂名、匈牙利、摩洛哥等全球十大产业基地。
熊伟介绍说,锂电池制造业过去是一个过程 随着设备自动化程度的提高、工艺要求的提高、企业扩张速度的加快和技术的不断创新,行业发展进入了一个新阶段,客户对新旺达电力的工艺控制和数据存储要求越来越严格。
新旺达动力基于自动化、智能化的行业背景,通过数字化“三链”(R&D链、制造链、供应链)解决智能制造的建设和应用问题 成本 效率 创新(QCDI)四大核心问题。
在智能制造发展规划方面,新旺达电力将逐步实现从自动化、数据到智能的“三个现代化”,实现上下游协调和产业系统,利用物联网、边缘计算等技术,通过建模等大数据分析实现数据驱动业务。
蔡司资深应用顾问胡越发表了主题演讲《工业CT在提高动力电池质量方面的作用》。
工业CT是工业计算机断层成像技术的缩写。它可以清晰、准确、直观地显示被检测对象的内部结构、组成、材料和缺陷,并以二维断层图像或三维立体图像的形式清晰、准确、直观地显示被检测对象。它被称为当今最好的无损检测和无损评估技术,广泛应用于汽车、材料、铁路、航天、航空、军工、国防等行业
胡越说,蔡司致力于为电力电池生产创造一个全面的质量管理解决方案。在电池生产的前、中、后环节,蔡司有相应的CT方案,快速准确地确认是否存在问题。例如,在电池制造的前一个过程中,使用CT 1方案可以检测电池裸芯的对齐度,Gap(缝隙)、极片褶皱、金属杂质和极耳折叠。
CT的高效使用可以提高电池的质量。胡悦介绍,电池故障分析和线边CT检测存在缺陷、扫描效率低、分析依赖劳动力、数据管理困难等痛点。
针对上述痛点,蔡司METROTOM提供了行业内最大的SDD(1500mm),通过改变距离,可以达到不同的放大倍数,快速获得最清晰的电池缺陷成像。检测完成后,蔡司提供独立开发的电池CT数据专业分析软件,兼顾高效的人工和自动分析和测量,优化电池客户。
此外,蔡司还通过流程优化和参数优化提高了效率,实现了多任务并行处理,单日CT检测电池数量翻了一番。
圆桌交流
主题演讲分享后,徐燕博士、王健、胡越三位嘉宾参加了圆桌对话。
维科锂电池高级编辑陈荣逸主持人提出了两轮问题。
1、零碳工厂、灯塔工厂、智能工厂的发展已成为行业的发展趋势。在这种趋势下,智能工厂的建设对设备提出了哪些新的要求?
徐燕博士说,零碳工厂、灯塔工厂和智能工厂的共同点是,与过去相比,对设备的数字化要求显著提高。传统的依赖人工经验的方式已成为历史。目前的生产设备需要具备通信能力,是从前端到后端的双向通信能力,可以实时反馈到前端控制机构,形成闭环,确保高速生产时的产品质量。
王健表示,对于数字新能源工厂的建设,在设计阶段应考虑能源安全、能耗和信息建设。然后,在运行过程中,基于EK提供的物联网平台控制设备的运行数据和状态,并实时反馈给业主,以达到最佳的运行和维护状态,形成闭环。
胡悦表示,零碳工厂、灯塔工厂和智能工厂是工业4.0最大的主题,也是智能工业发展的新方向。要建造这些工厂,应用的系统和设备需要具备独立、可视化、智能和人机共存的能力。
2、锂电池市场对新设备的需求增长是否有放缓趋势?
徐燕博士说,从整个大市场来看,最近所有的设备供应商都在疯狂地寻找订单。主要原因是前期方形电池产能铺设严重,设备企业跟随扩张。但目前电池销量低于预期,落地产能开工率低,推导到设备供应商,其在手订单无法转化落地。因此,目前设备供应商的压力相对较大。作为未来新的增长点,大圆柱自然吸引了许多设备供应商谈判订单。
王健说,EK的定位是在整个产业链中产生价值。EK致,无论是新生产线还是现有生产线。利用所有节能技术和物联网智能技术,为行业创造可持续迭代的价值。任何行业的发展都将经历快速上升、过热到清理的过程,但新能源产业仍处于全球持续上升渠道,平台期短或项目建设速度放缓是正常的。作为行业参与者,EK今年正处于上升期,EK将在当前行业压力下更加努力地发挥其价值。
胡跃表示,据蔡司统计,近五年来,国内一、二线电池企业和日韩电池企业一直在扩产,但扩产增速逐年下降,从五年前的70%下降到近两年的20%。这一趋势将在短期内影响新设备的需求。
然而,电池企业的生产能力并不等于实际生产能力。产能折扣可能不会由于产量好、工艺升级等问题而转化为实际产能。从长远来看,电池企业提高产量和生产线工艺升级,将带来新设备的需求。
与您相约2024
电池制造周期面临的机遇和挑战只是电力电池行业发展的关键阶段。材料、设备、电力电池、储能电池等领域的竞争日益激烈。2023年,整个产业链仍在继续上升,但增长率显著放缓。同时,面临产能过剩、产品同质性、低价竞争、技术变革加快、海外市场规则门槛提高等发展问题。
在此背景下,OFweek维科网和维科网锂电池将于2024年3月在深圳举行 2024年(第八届)动力电池行业年会暨行业年度评选颁奖典礼将邀请行业领导、专家学者、产业链企业代表分享行业最新动态、技术创新和市场趋势,深入探讨动力电池行业的发展战略和路径,促进产业链各环节形成新的互联互通交流合作模式,实现协调发展,扩大竞争优势。
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