占据行业C位 蜂巢能源引领行业迈向车规级时代

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  11月27日,江苏常州市金坛经济开发区,蜂巢能源科技有限公司举办仪式庆祝车规级AI智能动力电池工厂(一期)正式投产。

  常州市、金坛区等党委政府相关领导亲临现场,世界汽车组织第一副主席、中国汽车动力电池产业创新联盟理事长董扬、北京理工大学吴锋院士等行业众多知名专家出席,宝马、光束、奥迪、福特、日产、一汽、长城等全球知名的整车企业以及伟巴斯特、佛吉亚等全球知名汽车零部件厂商的高层代表,再加上动力电池产业链上下游企业董事长总经理,总人数近1000人,规模之大规格之高,在近几年来的动力电池行业实属罕见,显示出蜂巢能源的工厂投产对整个新能源汽车行业的潜在影响力。

  为什么作为“正式出道”不足两年的蜂巢能源影响力如此之大?

  仪式现场,蜂巢能源总经理杨红新向行业介绍了蜂巢能源金坛工厂的主要特点,揭开了问题的答案。

  行业首推“车规级”概念

  蜂巢能源金坛工厂定位于高标准、智能化的环保型工厂,且是业内首批在方形电池上采用“高速叠片”工艺并以“车规级”标准生产车用动力电池的工厂。工厂园区占地800亩,投资80亿元,总规划产能18GWh,采用世界先进的电池自动化生产设备,整体自动化率高达95%。

  

  蜂巢能源金坛工厂此前被行业所熟知的特点主要是“高速叠片工艺”,而随着杨红新的介绍,人们不禁惊呼,原来这只是其中的一个点,“引领车规级工厂”才是蜂巢能源的野心。

  

  高速叠片

  杨红新指出,“车规级”是指动力电池产品工厂自规划之初,便以车用为服务目标,整个动力电池的生产工艺(高速叠片)和流程,均围绕整车对安全性,可靠性,一致性等要求设计,使生产出的动力电池符合市场对容量更高、寿命更长、安全性更好的多元化要求。

  业内皆知,传统电池生产商的技术标准源自数码消费电子领域。相比于数码电子领域,车用动力锂电池无论在单体容量还是系统数量方面,对电池的技术要求都已经大幅超越。尤其是汽车需要面对复杂的行驶工况和恶劣的使用环境,决定了车用动力电池对安全可靠及一致性的要求极为苛刻,其对质量标准要求的严苛程度甚至达到传统电池的百倍以上。

  因此,服务于车用的动力电池工厂,必须从电池制程规范和工艺标准的基础开始,制订全新的质量体系和标准,让生产出的电池全面符合车辆的安全要求。作为出身国内一流车企的蜂巢能源对此自然洞若观火。为了实现这个目标,蜂巢能源联合欧洲顶级汽车企业,围绕世界一流的汽车产品需求标准,联合开展深入研究,系统优化并改进电池生产流程和工艺标准,进而让“车规级”从电池制造层面变得可操作执行。

  倾力打造“车规级”动力电池工厂

  蜂巢能源所称的车规级电池工厂到底有哪些先进之处?

  a、更高的环境控制标准,更灵活的单线产能

  金坛工厂对生产线中的核心环节,采用了超高标准的设计要求,其生产车间重要工序对环境的洁净度要求达到了万级水平,核心工序更达到千级,而传统电池工厂一般是十万级;通过全自动的粉料系统和浆料输送系统,大大降低了传统工艺中的涂布缺陷率。

  

  宽幅涂布

  此外,大量使用的电池自动化生产设备,使整线自动化率达到了95%,尽最大可能排除人为因素对产品质量带来的干扰:其中,组装车间占地面积3566平方米,配置3条生产线体,产线全部采用“工业4.0”的设计理念,自动化率为100%;化成车间配置了3条生产线体,整线自动化率达到了99%。

  b、更高标准的异物管理和安全控制

  为了保证生产出的电池更安全,金坛工厂的工程师结合电芯失效机理,从源头改进了电池生产的工艺流程,对影响电芯安全的7个维度进行全面分析,通过制程过程三级管理,来控制电芯的制造一致性,降低安全风险。

  

  激光模切

  比如,在模切工序,负极采用激光模切设备,模切毛刺控制严格,极大提高了产品的质量控制;涂布工序中,进口双层折返式挤压式涂布机和超宽幅涂布技术,堪称当前业内最领先的技术。

  在产品的质量检测环节,以金属异物颗粒检出率为例,金坛工厂采用优化之后的新方法,不但大大提高了金属异物的检出率(提高到原来的150%),同时还能检测到传统手段检测不到的铜异物。

  高速叠片工艺更不必说,未来有望全面替代“卷绕工艺”,从电池的安全稳定性和能量密度等方面,提高动力电池的整体表现,正在成为行业企业面向未来发展的一致选择。

  c、更全面的制程规范和科学化的制程管理

  传统的锂电池工厂相对先进的控制体系可以控制电池生产环节中1500个左右的因子。而金坛工厂通过对全制程的多维控制,实现了对超过 2500个因子的监控,几乎可以覆盖单电芯的每个制造过程。

  d、设备实现自动化、工厂实现智能化

  当前,整车制造企业包括传统整车供应商,都在大范围普及工业4.0的数字化技术,在这个背景下,车规级动力电池工厂也要与时俱进。

  为了实现这一目的,蜂巢能源金坛工厂通过对需求的大数据分析,可实现库存降低40%,实现供应链需求的智能管控;可以通过产品性能预测,把产品开发周期缩短30%,实现产品开发的智能管控;与此同时,工程师还通过对设备健康的智能管控、工艺工程的智能管控和园区物流智能管控等技术,实现金坛工厂的整体智能化。

  中国动力电池行业急需“车规级标准”

  活动现场,世界汽车组织第一副主席、中国汽车动力电池产业创新联盟理事长董扬对蜂巢能源提出车规级标准给予了充分肯定,并现场联合产业相关方代表共同向行业主管部门建议,尽快启动建立“车规级”系列标准的项目,同时也倡议产业界同仁积极参与 “车规级”标准的制定,助推中国动力电池行业提高制造水平,提升国际竞争力,受到与会者的一致拥护。

  

  当下,动力电池安全性与车辆安全性紧密相连,虽然动力电池行业中不乏有实力的本土供应商,但纵观整个中国动力电池行业,始终缺少真正瞄准车规级的动力电池行业标准。而随着中国的动力电池补贴退坡、“白名单”取消等政策调整逐渐实施,在全球化的市场竞争中,中国动力电池行业将面临更加严峻的挑战。

  而蛰伏多年,以行业“黑马”姿态亮相的蜂巢能源,前瞻性地提出了动力电池将升级走向“叠时代”的行业论断,并对“叠时代”的概念给出清晰定义——以高速叠片工艺为鲜明特征的,新技术、新材料、新工艺、新标准大量涌现的,专门为电动汽车而生的时代。而车规级标准的提出无疑是蜂巢能源在推动行业标准升级方面向前迈出的一大步。

  业内专家评价指出,蜂巢能源金坛工厂正式的投产,不仅意味着蜂巢能源的动力电池“叠时代”由概念走向产品落地,蜂巢能源由此驶入发展的新阶段,更推动着动力电池行业向“车规级”方向迈出了升级发展的第一步,对中国动力电池行业和新能源汽车行业具有深远的示范带动意义。

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