大規(guī)模制造背景下鋰電企業(yè)“乘風破浪”

頭部企業(yè)引領(lǐng)，中國鋰電產(chǎn)業(yè)外溢、上下游企業(yè)出海謀新篇勢在必行，中國企業(yè)將成為助推全球電動化轉(zhuǎn)型的中堅力量。

國內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)走向世界的同時，產(chǎn)業(yè)也在發(fā)生深刻變革。面對行業(yè)不斷升級的市場競爭，新材料、新技術(shù)迭代加快，4系大圓柱電池、鈉離子電池、固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化演變不斷。

此外，產(chǎn)業(yè)進入鋰電大規(guī)模制造時代，疊加下游市場對高能量密度、高安全性、低成本更高的要求，考驗鋰電企業(yè)規(guī)模交付、品質(zhì)交付的能力。

7月3-5日，以“應(yīng)變局 開新局”為主題的第十六屆高工鋰電產(chǎn)業(yè)峰會在常州舉行。本次大會由高工鋰電、高工產(chǎn)業(yè)研究院主辦，常州金壇區(qū)人民政府指導，海目星激光、金美新材料協(xié)辦，江蘇省金壇華羅庚高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)承辦，大族鋰電智能裝備總冠名。

會上，多位鋰電產(chǎn)業(yè)精英就業(yè)內(nèi)熱點問題進行了深入探討，為新形勢下鋰電企業(yè)的應(yīng)對“指點迷津”。

謀劃出海開新局

歐美電動化浪潮帶動海外鋰電市場需求，近年來，鋰電池出海金額不斷增加，并帶動鋰電池出口成為出口“新三樣”。對于鋰電企業(yè)而言，海外市場廣闊，毛利更高，破局國內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)內(nèi)卷，出海成為產(chǎn)業(yè)趨勢。

在主題為“商乘并舉—E‘芯’驅(qū)動”的演講中，億緯動力國內(nèi)營銷中心總經(jīng)理黃紅良博士表示，新能源汽車市場不斷增長，從細分市場來看，國內(nèi)商用車中物流車、重卡將成為未來的主要增長點。鋰電產(chǎn)業(yè)進入內(nèi)卷，企業(yè)在練好內(nèi)功的基礎(chǔ)上，出海具有廣闊的市場前景。對于鋰電企業(yè)而言，電池出口需要與國外企業(yè)合作，從而更好適應(yīng)海外市場。

動力電池進入低成本、輕量化的新階段。未來在材料應(yīng)用上，以富鋰錳基為代表的新材料適配高能量、高安全性需求，技術(shù)不斷迭代上有望加速產(chǎn)業(yè)化。在出海上，兩大電池產(chǎn)品具備優(yōu)勢，一個是方形鐵鋰疊片具備成本、性能優(yōu)勢，另一個是大圓柱，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用正在加速。此外，億緯已推出“π電池系統(tǒng)”、H2平臺系統(tǒng)產(chǎn)品、M2平臺系統(tǒng)產(chǎn)品等。

在主題為“全球化戰(zhàn)略與布局”的演講中，格林美集團董秘、副總經(jīng)理潘驊分享到，全球范圍內(nèi)，正極材料、前驅(qū)體產(chǎn)能集中在中國，在全球碳中和碳達峰的大背景下，中國企業(yè)出海勢在必行，而各經(jīng)濟體已構(gòu)筑相應(yīng)壁壘。2023年，格林美攜手EcoPro、SK On，在韓國布局動力電池回收與動力電池材料合資工廠，積極應(yīng)對美國IRA法案與歐盟CRMA法案。

在產(chǎn)業(yè)鏈合作上，格林美面向美國市場，與SK ON合作布局印尼鎳資源、韓國冶煉與前驅(qū)體；面向歐洲市場，格林美與ECOPRO合作布局印尼鎳資源、印尼材料制造。在定向循環(huán)方面，格林美已布局歐洲回收工廠；與奔馳、CATL合作布局電池與材料回收；與EVE、歐洲車廠合作鎳鈷資源定向回收。

在題為“國軒高科的出海及全球化戰(zhàn)略”的主題演講中，國軒高科國際業(yè)務(wù)板塊副總裁熊永華博士表示，隨著全球新能源車市場和儲能市場快速增長帶來巨大機遇的同時，歐美法案的頒布和落地也對電池企業(yè)出海提出了一定的挑戰(zhàn)。

國軒高科從原材料、電池材料、電芯、電池系統(tǒng)、回收利用全產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合，通過市場力、產(chǎn)品力、資本力、制造力實現(xiàn)全球化戰(zhàn)略；目前已經(jīng)完成了德國、印度、越南三大海外基地的戰(zhàn)略布局，海外基地的建設(shè)穩(wěn)步推進；2023年海外新增頂點客戶超15家，乘用車、商用車、儲能三駕馬車并駕齊驅(qū)。

新電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化持續(xù)演進

隨著動力電池進入TWh時代，下游市場對能量密度、安全性、循環(huán)壽命的要求更加嚴格。動力電池產(chǎn)業(yè)亦處在高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵變革。在應(yīng)用端，通過技術(shù)和材料創(chuàng)新，已經(jīng)形成多元化的發(fā)展趨勢。

在題為“裝備賦能46系大圓柱電池產(chǎn)業(yè)化”的演講中，烽禾升研發(fā)總監(jiān)闕知利表示，46系大圓柱電池降本增效明顯，眾多玩家積極布局，市場前景廣闊。2023年，行業(yè)頭部企業(yè)將率先實現(xiàn)量產(chǎn)，2023-2024年46系電池將迎來井噴式突破。

依托在高速星輪聯(lián)動線技術(shù)、圓柱凸輪連續(xù)裝配技術(shù)、高精度激光焊接技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計，結(jié)合先進的智能制造工業(yè)4.0控制技術(shù)，烽禾升在46系大圓柱電池線行業(yè)擁有先發(fā)優(yōu)勢，已具備1PPM 46系大圓柱中試裝配線、120PPM 鋁殼大圓柱高速裝配線、240PPM 鋼殼大圓柱高速裝配線生產(chǎn)能力。

在主題為“大圓柱電池與電容器制造工藝的共性與區(qū)別”的演講中，誠捷智能董事長咼德紅表示，超級電容器跟46大圓柱鋰電池的制造工藝極其雷同，得益于在超級電容器領(lǐng)域的多年沉淀，誠捷智能憑借自動化工程研發(fā)設(shè)計向不同工序縱向拓展，同類工藝技術(shù)橫向跨行業(yè)復(fù)用，為鋰電池新結(jié)構(gòu)的開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，打下良好基礎(chǔ)。

憑借對全極耳處理工藝的深刻理解，誠捷智能研發(fā)了針對大圓柱電池全極耳處理的極耳預(yù)折和多段拍平技術(shù)，推出了46系大圓柱全極耳電池卷繞設(shè)備。目前已向頭部鋰電企業(yè)批量供應(yīng)。

在主題為“全固體電池失效機理及解決策略”的演講中，中科深藍匯澤聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO竇曦博士表示，與液態(tài)電池相比，固態(tài)電池通過引入新材料、新的設(shè)計理念，顯著提升電池能量密度，并保障電池安全性。其中，聚合物基性能與成熟度最高，成為固態(tài)電池未來應(yīng)用的發(fā)展方向。深藍匯則從第一代到第四代固態(tài)電池，能量密度已提升至550Wh/kg。

深藍匯澤通過構(gòu)建一體化固/固界面電解質(zhì)、雙向兼容緩沖層，采用三相滲流復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)防止固態(tài)電池失效。為了進一步提升固態(tài)電池的能量密度，業(yè)界需要提高聚合物及固態(tài)電解質(zhì)對電壓的耐受性，在分子主鏈和側(cè)鏈進行結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)熱力學的穩(wěn)定性。當前，深藍匯澤固態(tài)電池正進行1GWh一期產(chǎn)線建設(shè)。

在主題為“鋰金屬電池產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀與應(yīng)用前景”的演講中，盟維新能源聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO周莉莎表示，鋰金屬電池是高比能動力電池的終極解決方案，根據(jù)電極活性材料的演進路徑，鋰金屬負極是最優(yōu)技術(shù)路線。在量產(chǎn)裝車進程上，目前鋰金屬電池主要面臨安全性、能量密度、循環(huán)壽命、放電倍率、環(huán)境適應(yīng)性及生產(chǎn)成本等關(guān)鍵難題。

盟維新能源核心自研技術(shù)解決了鋰枝晶安全問題和金屬鋰副反應(yīng)消耗問題，鋰金屬電池生產(chǎn)工序及產(chǎn)業(yè)鏈無需額外改變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，且采購供應(yīng)鏈充足，公司首創(chuàng)的鋰金屬電池自動化制造產(chǎn)線，已率先實現(xiàn)產(chǎn)品批量化生產(chǎn)。

在主題為“邁向產(chǎn)業(yè)化的鈉電產(chǎn)業(yè)生態(tài)”的演講中。超鈉新能源副總經(jīng)理、研究院常務(wù)副院長周曉崇表示，鈉電池在輕型電動車、電動汽車、中小儲能、規(guī)模儲能等領(lǐng)域具備廣闊應(yīng)用前景。

他表示，促進鈉電產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，仍需在材料創(chuàng)新（正極、負極材料仍有較大提升空間）、夯實基礎(chǔ)（打造產(chǎn)品競爭力）、商業(yè)閉環(huán)（推進終端市場的應(yīng)用）、堅定信心（通過產(chǎn)品的市場應(yīng)用和推廣，把信心傳遞給上下游，加速產(chǎn)業(yè)化）四方面努力。

超鈉新能源已建有先進成熟的量產(chǎn)生產(chǎn)線，2023年，公司將推進湖州高性能鈉離子電池材料零碳智能產(chǎn)線項目，2000噸的正極材料生產(chǎn)線和普魯士藍噸級中試線、20000噸電解液生產(chǎn)線，未來3年內(nèi)，將建立萬噸級正極材料、電解液生產(chǎn)線。

工藝變革賦能鋰電規(guī)模制造

鋰電產(chǎn)業(yè)邁入大規(guī)模制造，在鋰電制分段上，包括極片段、裝配段、分容化成段以及模組/Pack段面臨一系列痛點。保障鋰電制程中質(zhì)量一致性、效率、以及成本控制能力，需要進一步鋰電生產(chǎn)工藝中的控制精度、生產(chǎn)自動化水平。

在主題為“電池后段裝備大規(guī)模制造與降本增效新路徑”的演講中，精實機電研究院副院長熊明富介紹，精實機電專注于鋰電測試自動化設(shè)備(化成機、容量機、OCV等)、智能物流系統(tǒng)集成、工業(yè)自動化、能源裝備等的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)制造并提供整體解決方案。

針對鋰電行業(yè)降本增效要求，精實機電在化成分容設(shè)備提出如下解決方案，水加熱式高串化成一體機（調(diào)試時間降低30%、維護環(huán)境常溫）、水冷式容量一體機、基于高壓直流+氮化鎵DC/DC 水冷式容量一體機、高壓直流化成分容設(shè)備，推進打造零碳工廠，助力降本增效。

精實機電已具備化成分容自動測試線交鑰匙技術(shù)能力。值得一提的是，精實機電具有超十年自主設(shè)計應(yīng)用堆垛機經(jīng)驗，并用AGV替代部分滾筒線、靜置庫采用四向穿梭車提高提高產(chǎn)線柔性。

在主題為“儲能電芯自動化裝配關(guān)鍵技術(shù)研究進展”的演講中，深圳中基研究院院長王磊博士表示，從挑戰(zhàn)看，以動力電池為主的市場，表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩，并伴隨周期性過剩；從機遇看，以100Ah以上大圓柱、300Ah以上方形為方向的儲能專用大容量電芯，將成為儲能市場的主流。裝備企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)在于工藝路線多樣化，極致效率與極致質(zhì)量的追求，成本的競爭力。

深圳中基大圓柱裝配線成套裝備單線產(chǎn)能可達320PPM，單線合格率≥99.5%，集流盤焊接速度≥600mm/s，封口位置精度≤0.1mm；方形鋁殼電池裝配成套設(shè)備單線產(chǎn)能可達24PPM，單線合格率≥99%。

在主題為“大儲能 大規(guī)模 大流量”的演講中，鉑納特斯總經(jīng)理祝利民表示，儲能市場已經(jīng)進入超大規(guī)模生產(chǎn)時代，在此背景下，市場不斷細分、材料體系分支多變、生產(chǎn)設(shè)備日漸智能化。儲能市場也朝高速化發(fā)展，儲能電池產(chǎn)品從低端朝高端持續(xù)演進。

鉑納特斯已經(jīng)推出自動化鐘罩注液機，產(chǎn)品效率達50PPM，一次優(yōu)率超99.8%。適應(yīng)動力、儲能市場規(guī)模的不斷擴大，鉑納特斯以技術(shù)為導向，推進注液、化成、分容自動化，目前，鉑納特斯已推出柔性打釘技術(shù)、大流量專用泵。

在主題為“新能源戰(zhàn)略行業(yè)中國產(chǎn)激光器的使命”的演講中，大族光子研發(fā)總監(jiān)查從文博士表示，隨著國產(chǎn)替代引領(lǐng)與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，國產(chǎn)激光器被賦予從有到強、從強到穩(wěn)的定位和使命。大族光子作為中國高端光纖激光器領(lǐng)導品牌，通過頂層合作整合模式的探索，帶領(lǐng)國產(chǎn)激光器走進“燈塔工廠”，逐步實現(xiàn)全制造鏈國產(chǎn)化自主替代。

通過高電光轉(zhuǎn)化效率技術(shù)、抗高返光技術(shù)、特種光纖應(yīng)用研究、高穩(wěn)定性激光功率輸出技術(shù)、多種可編輯光斑技術(shù)等技術(shù)應(yīng)用，大族光子激光器業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的插座效率高達40%，節(jié)能高效；在焊接應(yīng)用方面，大族光子通過工藝革新，采用環(huán)型光斑焊接工藝后，工藝窗口由原來的4mm提升至16mm，采用環(huán)形光斑焊接工藝比原工藝速度可提高20%，實現(xiàn)降本增效。

在主題為“高功率MOPA光纖激光器在鋰電焊接領(lǐng)域的突破”的演講中，光至科技工藝副總經(jīng)理袁建文表示，鋰電生產(chǎn)工藝日漸成熟，從電芯到模組、電池回收，激光起到至關(guān)重要的作用。光至科技是國內(nèi)首個實現(xiàn)高功率MOPA激光器量產(chǎn)與交付的公司。在極耳切割、箔材裁切、極耳清洗等領(lǐng)域，光至科技MOPA光纖激光技術(shù)可助力鋰電行業(yè)高效、規(guī)模生產(chǎn)。

與連續(xù)激光對比，MOPA焊接具備光束質(zhì)量好、峰值功率高、脈寬選擇范圍大等優(yōu)勢。在實際工藝應(yīng)用當中，鋁焊鋼、鋁焊銅、鋁焊鋁等多種場景均可實現(xiàn)有效連接。在4695大圓柱電池匯流排焊接中，光至科技已實現(xiàn)成熟應(yīng)用，在4680模組焊接應(yīng)用也測試完成。在發(fā)展路線上，光至科技也將繼續(xù)推動MOPA激光技術(shù)朝高功率、高可靠性、高一致性、廣應(yīng)用方向發(fā)展。

在主題為“AI賦能質(zhì)量大腦——智能鋰電產(chǎn)業(yè)新紀元”的演講中，微亞智能副總經(jīng)理劉浩偉博士表示，從制片、制芯到模組裝配，缺陷檢測遍布鋰電池制造工序，且缺陷所處背景復(fù)雜、工藝差異微小、缺陷多且變化多樣。傳統(tǒng)CV算法缺陷檢測在鋰電行業(yè)應(yīng)用中具有識別能力差、可遷移性差、維護和開發(fā)成本高等痛點。AI算法則具備精度上限高、泛化行強、遷移適應(yīng)性強等優(yōu)勢。

微亞智能運用AI賦能鋰電缺陷檢測，應(yīng)對項目早期、爬坡期、量產(chǎn)期、穩(wěn)定期的不同特點，提出針對性檢測方案。在電芯密封釘檢測、頂蓋焊接檢測、電芯六面檢測等方面，微亞智能已實現(xiàn)大規(guī)模交付。他表示，即便在某些領(lǐng)域AI已實現(xiàn)人工替代，但在對細節(jié)工藝的理解上，AI與人類感知還存在鴻溝，AI賦能于新能源行業(yè)還有很長的路要走。

在題為“電池設(shè)計技術(shù)迭代及先進電池設(shè)計軟件工具鏈”的演講中，易來科得產(chǎn)品總監(jiān)黃華表示，電池設(shè)計的主旨是在既有的材料發(fā)展水平下，通過設(shè)計提升性能。在電芯研發(fā)設(shè)計轉(zhuǎn)型上，“仿真正向”是目前的主要趨勢，即建立虛擬的數(shù)字化電池并通過仿真預(yù)測各類性能，快速設(shè)計迭代，顯著縮短電池產(chǎn)品研發(fā)周期、降低產(chǎn)品開發(fā)成本、提升產(chǎn)品競爭力。

易來科得通過電池仿真與設(shè)計平臺 ELECTRODER，基于ELECTRODER軟件提供特定問題全套解決方案，進行電池設(shè)計虛擬建模、電池性能仿真、電池老化和壽命評估、AIi驅(qū)動電池全自動設(shè)計，提升電池研發(fā)效率和速度。

審核編輯：劉清