智能制造是未来动力电池生产的必然趋势

　　摘要：当前我国动力电池的出货量居于全球第一，但由于装备智能化程度不高，自动化、数字化、信息化集成度低，造成了企业的锂电池产品一致性差、安全性差等问题，导致在总体上高端产能不足，低端产能过剩。

　　装备作为锂电强盛的基础和质量稳定的保证。随着锂电应用行业更加广泛，锂电装备行业从最原先的实现锂电池生产的功能，转向安全性、高精度、智能化以及标准化发展。智能制造是未来动力电池生产的一种发展趋势，可以提高电池企业的产品质量，提高制造的安全性，降低生产的成本，对提升我国动力电池企业的整体竞争力和增加市场占有率有着重要的意义。

　　动力电池智能制造产业概况

　　依据《智能制造工程实施指南(2016-2020年)》等有关规定。财政部会同工信部，组织开展了“智能制造综合标准化与新模式应用”专项项目，旨在建立健全国家智能制造标准体系，并在制造业重点领域应用实施。培育并推广智能制造的新模式，加快智能制造的关键技术装备集成应用。

　　至专项项目实施以来，国内顶级动力电池制造企业中航锂电、天津力神、宁德时代、国轩高科、浙江天能等先后分别承担了2015年、2016年和2017年的新模式应用项目。2017年度立项的综合标准化类项目共计43家企业，新模式类项目共计165家企业，涵盖了北京、福建、湖北、安徽、山东、重庆、天津、广东等地的优秀企业。

　　智能制造综合标准化与新模式应用专项项目实施周期为两年，首批参与该专项的企业已进入验收阶段。2017年12月11日，宁德时代承担的“锂离子动力电池数字化车间建设”项目顺利通过验收。该项目以生产制造过程为依托，通过建立设备的统一接入标准和导入规范，实现生产设备间的互联互通。通过建设覆盖人员、机器、工具、物料、工艺、环境等全部生产要素的分布式的制造执行系统，实现全生产过程的数据采集、信息追溯、状态检测和防呆控制，确保生产过程的成本节约、安全可控、精益高效和质量一致，最终提升公司的智能制造水平。2018年1月17日，国轩高科顺利完成了“新能源汽车锂动力电池智能工厂”的国家智能制造新模式项目，并通过了验收。该项目将智能化装备数据采集端与ERP和MES无缝链接，建设锂电池智能工厂，实现自动化、数字化、网络化、智能化生产运营管理的新模式,促进生产方式、管理方式的创新。

　　通过该类专项项目的实施，锂电池行业的传统制造模式将向智能制造模式转化。智能制造作为一个新型的制造模式和新一轮创业变革的核心驱动力，将会是抢占未来竞争制高点的主攻方向。

　　当前，我国经济由高速增长转向高质量发展，动力电池行业的发展也随之步入了新时期，一系列新形势新挑战的来袭，亟需行业进一步提升创新研发能力和制造水平。工程装备是产业链上重要的一环，也是提升产品品质和企业竞争力的重要保证。

　　动力电池智能制造的意义和作用

　　在能源制约、环保压力的大背景下，全球新能源汽车的发展迅速。混合动力汽车已实现商业化，纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车处于规模化推广及示范应用阶段，预计在2020年插电式混合动力汽车、纯电动汽车将会快速增长，并步入应用普及的阶段。

　　然而中国动力电池的制造依旧存在着制造合格率低、制造安全性差、制造一致性差的等问题，制造的智能化还处于初级水平，亟需建立制造规范体系。装备是产业的“母鸡”，中国汽车产能虽然世界最大，但核心装备的70%依靠进口。中国半导体芯片用量世界最大，但芯片制造业很弱，半导体芯片制造设备95%以上依赖进口，芯片制造装备占有世界的量不足2%。动力电池是移动产品的心脏，是新能源能否持续发展的关键，在未来移动产品、网联汽车、智能移动方面占有40%的成本，中国过去的几年在国家政策的驱动下，正处于产能最大，技术不落后的有利局面，我国锂电装备国产化率达到了70%以上，因此我们要把握住世界电动汽车发展的战略时机，使锂电装备的质量、效率和制造的成本均达到最优化，这是关系到我国的能源战略、生态文明、便捷出行，能否快速实现制造业弯道超车的大事。制造工程装备的健康发展是电芯制造实现大规模、智能化生产的核心。

　　通过研究我国锂离子动力电池大规模智能制造成套装备系统，有利于突破锂离子电池大规模制造效率、可靠性、数字化、网络化、智能化的瓶颈技术，大幅度提升动力电池的规模制造效率，解决以往装备产能低、数量多、制造合格率低，电池产品制造的一致性差、安全性差、耐久性差等问题。

　　未来愿景

　　目前，动力电池智能制造正受到前所未有的关注，政府也在不断加大支持力度，遴选优势企业进行支持。总体来看，我国的智能制造尚处于发展起步阶段，行业对于动力电池智能制造的认知还存在概念不清、理解不深、落地不足的情况，亟需行业标准的引导和规范，而相关国标的出台程序复杂、耗时较长，在此背景下，行业可以以社团标准为突破口，组织优势装备企业和动力电池企业积极开展智能制造规范研究，通过行业的力量来促进企业制造能力的升级进步。锂电制造过程非常复杂，影响因素众多，通过智能制造，建立优化提升模型，不断深度学习优化，提升电池制造的质量，降低成本，提高制造效率，是动力电池智能制造可以实现的愿景。