新能源鋰電制造的基石-磁懸浮輸送技術(shù)

新能源汽車的高速發(fā)展

據(jù)2022年1-11月中國新聞網(wǎng)報道，新能源汽車產(chǎn)銷分別為625.3萬輛和606.7萬輛，同比均增長1倍，市場占有率達到28.8%。而2005年到2015年十年間，滲透率才突破1%。但令人震驚的是今年從10%飆升至近30%，僅用了幾個月時間。近幾年新能源汽車的數(shù)量如此訊速增長的背后邏輯可真的僅僅是為了變道超車或者雙碳嗎？下面讓我們探究“大力發(fā)展新能源汽車”的底層邏輯。

中國實際上是個貧油國，現(xiàn)在70%的石油依賴于進口。當(dāng)今國際環(huán)境復(fù)雜，倘若我們的石油進口渠道被切斷，依賴石油的我們，交通將面臨癱瘓。

中國要實現(xiàn)雙碳目標(biāo)，新能源是一個繞不過去的必經(jīng)之路，實際上全球汽車行業(yè)也有共識，包括奔馳，大眾，沃爾沃，奧迪，很多公司都已經(jīng)宣布停止內(nèi)燃機的研發(fā)。

可問題來了，開新能源車并不環(huán)保呀？

有人說，開新能源車其實根本就不環(huán)保，開新能源車的電從哪里來？發(fā)電需要燒煤，燒煤污染環(huán)境，因此還有環(huán)保可言嗎？

但是我們忘記了一點，就是新能源車的環(huán)保并不是因為他們用電，而是因為他們用電池，這里面的區(qū)別是什么？一旦新能源車全面普及，它將會成為全中國最大的儲能項目。

目前電動車3.5度的電能相當(dāng)于油車燃燒一公斤的汽油，4.3度的電能相當(dāng)于油車燃燒一公斤的柴油，如果全中國的油車，全替換成電車，要用多少電呢？經(jīng)推測，大約是一萬一度左右，大約占目前全國總發(fā)電量的13%。

如果我們?nèi)加妹簛戆l(fā)電，那確實是污染環(huán)境，但是我們根本不需要多發(fā)電。因為電有一個特性，發(fā)電后如果沒有馬上使用，儲存是非常困難的。

白天電價七毛多，晚上三毛多，是因為晚上企業(yè)用電較少，電不用也會浪費掉。而且像風(fēng)能、光伏、水電這些綠色能源更是需要人工調(diào)節(jié)，比如光是云南和四川兩個能源大省，每年因為調(diào)峰而造成的氣光、汽、水、氣風(fēng)三汽的能源高達1000多億度以上，相當(dāng)于整個三峽大壩電都白發(fā)了。

那最好的解決方法是不是有什么辦法把這些浪費的電收集儲存起來？什么東西是白天用，晚上停的？要是家家戶戶都有一塊電池，又恰好有足夠大的一個電池，能把這些浪費的能源給儲存下來呢？中國汽車3.18億輛，如果都是新能源，那就是3.18億個特大電池，那將是前所未有的巨大的儲能工程，它能夠從現(xiàn)在浪費掉的電里面榨出巨大的潛能，所以電動車的全面普及根本不需要額外多燒很多煤。

新能源時代的基石——電池

這時候不得不提，全球十大鋰電池生產(chǎn)企業(yè)中國占六家。去年本田甚至花37億買寧德時代1%的股份，就是希望以后可以多搶占電池的資源。

顯然新能源的核心便是電池。近日，“2009電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”在北京舉行，純電動汽車的電池技術(shù)成為會議焦點問題。事實上，純電動車所采用的電池，是所有電池種類中電容量最大,同時也是技術(shù)難度最高的一種蓄電池。它的雛形在200多年前就已經(jīng)出現(xiàn)了。在200多年的發(fā)展歷程中，它們一直在“努力”。

鋰電池行業(yè)從2015~2016年以來逆勢而上，整個發(fā)展?fàn)顩r很好，近幾年鋰電概念在諸多制造業(yè)行業(yè)中可謂一枝獨秀。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國2016年鋰電生產(chǎn)設(shè)備需求超過145億元，國內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)值占比80%以上，產(chǎn)值同比增長將超過20%。

鋰電制造

無論是鋰離子電池正負板涂布機、分條機、輥扎設(shè)備、電池隔膜涂布等前道加工設(shè)備，還是鋰電池模組PACK組裝自動化生產(chǎn)線，鋰電生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中涉及非常多的專用設(shè)備，工業(yè)機器人、智能柔性輸送系統(tǒng)及其他自動化設(shè)備的應(yīng)用進一步提升了鋰電生產(chǎn)的自動化、智能化程度，保證生產(chǎn)出來的鋰電池具有安全性、可靠性和較好的一致性和直通良率。

而sTrak磁懸浮輸送技術(shù)被喻為新能源鋰電制造的基石，在鋰電池生產(chǎn)當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用。

電池的組裝和測試是一個復(fù)雜而精確的過程。它涉及到將電池組件傳輸?shù)揭幌盗屑庸ふ荆姵亟M裝載、粘合劑點膠、等離子清洗、電線連接和間歇測試–同時保持每個步驟的嚴(yán)格公差。

以磷酸鐵鋰路線舉例，鋰電池生產(chǎn)工藝主要包括前段工序、中段工序和后段工序。

前段工序主要指物流準(zhǔn)備、來料檢驗、攪拌、涂布、制片、模切等環(huán)節(jié)。

中段工序主要包括電芯的卷繞/疊片和電芯注液。在制芯過程中，傳統(tǒng)模式是由傳統(tǒng)輸送系統(tǒng)進行一系列傳送工序，不僅效率無法保證，精度無法保證，更重要的是柔性化不足。

磁懸浮輸送高速特性可提高生產(chǎn)節(jié)拍，在焊印貼膠過程中，它的高精度特性可提高焊接，裁切及入殼精度。

磁懸浮輸送系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，不僅結(jié)構(gòu)簡單、故障率小，其緊湊的結(jié)構(gòu)可大大降低工廠的占用面積。

得益于它的直驅(qū)傳動：通過磁場產(chǎn)生動力，非接觸無磨損，相對傳統(tǒng)輸送線擁有超長壽命較低維護成本，而且無粉塵 困擾，可提高電池安全性。

后段工序主要包括焊密封釘、測試、封裝、切邊整形、PACK組裝以及成品入庫等環(huán)節(jié)。

這個階段，涉及到的工序比較多，接下來看sTrak磁懸浮輸送系統(tǒng)是如何大顯身手的。

電池上料--上蓋保護/焊接（焊接與磁懸浮動子同步/聯(lián)動，實現(xiàn)高速在線焊接，磁懸浮重復(fù)定位精度高，直驅(qū)傳動無粉塵，提高焊接和電芯安全）--CCD焊縫檢測（相機將編碼器數(shù)據(jù)傳給磁懸浮，無需移栽輕松實現(xiàn)高速線掃）--外觀掃描檢測（磁懸浮每個動子可異步運動，掃描時降速不影響其他工位節(jié)拍）--絕緣測試（磁懸浮精度高，不需要移栽即可與測頭直接對接，提高測試精度和節(jié)拍）

關(guān)于模組PACK工藝主要為組裝，檢測和焊接，沒有材料合成及化工生產(chǎn)工藝，因此全流程適合磁懸浮輸送技術(shù)

我國動力電池行業(yè)比較鮮明的特征是技術(shù)迭代快、規(guī)模增長快、產(chǎn)業(yè)鏈韌性強。

因為鋰電池不是石油，主要成分都可以循環(huán)利用，鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大使得能源從依賴資源稟賦的石油，變成了依靠制造稟賦和循環(huán)利用的鋰電池，這可以充分發(fā)揮中國的制造優(yōu)勢，并通過循環(huán)經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

雖說如此，近兩年鋰電池技術(shù)迭代不斷加快，工序復(fù)雜繁多，CTP技術(shù)3.0、刀片電池、短刀電池、4680大圓柱電池，以及不同的模組設(shè)計結(jié)構(gòu)，都促使到鋰電行業(yè)自動化產(chǎn)線向差異化、柔性化趨勢發(fā)展。

縱葦團隊研發(fā)智能磁驅(qū)輸送系統(tǒng)之前，在高精密運動控制系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域已有數(shù)年開發(fā)經(jīng)驗，產(chǎn)品線幾乎覆蓋了運動控制領(lǐng)域的各個環(huán)節(jié)。

縱葦擁有完全自主的實時系統(tǒng)的框架設(shè)計，運動規(guī)劃，伺服控制，邏輯控制等軟件技術(shù)實力。研發(fā)團隊主要成員來自于清華大學(xué)，上海交大，哈工大，湖南大學(xué)，東京大學(xué)，新加坡國立等國內(nèi)外知名院校的畢業(yè)生。

sTrak磁懸浮輸送系統(tǒng)大顯身手！

在生產(chǎn)車間，工件流量大、物理空間有限的車間中，對sTrak而言都是小菜一碟。因為磁懸浮輸送系統(tǒng)的特性超乎您的想象！

●高速高精度

最大速度5m/s，最大加速度10G，重復(fù)定位精度 ±5μm，提高生產(chǎn)效率，提升良品率

●智能剛性設(shè)定

可根據(jù)工藝要求，為每個小車或區(qū)域設(shè)定不同的 剛性，提高生產(chǎn)適應(yīng)性，工作臺最高可承載KN級 壓力，工件到位無需移栽，直接加工縮小節(jié)拍

●動子獨立運動

同一時刻每個動子都有獨立的運動狀態(tài)，無需同 步等待，自由靈活提高性能

●可與外部機構(gòu)聯(lián)動

同一時刻每個動子都有獨立的運動狀態(tài)，無需同 步等待，自由靈活提高性能

●智能控制，柔性生產(chǎn)

可隨時改變運動參數(shù)信息，同一生產(chǎn)線生產(chǎn)多種產(chǎn)品 改變工位工序無須重新設(shè)計機械結(jié)構(gòu)

●模塊化設(shè)計

讓生產(chǎn)線搭建就像拼積木一樣簡單，避免復(fù)雜設(shè)計

產(chǎn)線升級改造只需重新組合，節(jié)約開支

如今，身處智能制造高速發(fā)展的今天，高效便捷的背后，高效生產(chǎn)制造離不開強大的磁懸浮輸送系統(tǒng)支持?？v葦專注于智能工廠輸送系統(tǒng)在汽車、電子、半導(dǎo)體、醫(yī)療器械、家電、食品/飲料/包裝等行業(yè)的生產(chǎn)制造領(lǐng)域的應(yīng)用。通過以直線運動驅(qū)控技術(shù)為核心的研發(fā)，專注智能磁浮輸送系統(tǒng)為客戶提供及時周到的全方位技術(shù)服務(wù)。

審核編輯黃昊宇