动力电池规模化制造时代的“毫厘”之争
今年前三季度，全球新能源汽车销量超900万辆，中国占全球市场份额的60%以上。机构预测，2022年至2030年，全球新能源汽车复合增速将达21.71%，年销量将增至5212万辆。伴随新能源汽车规模持续提升，动力电池的降本需求愈加凸显。
动力电池降本的关键路径是大规模量产和工艺技术的提升，而提升工艺技术则主要依赖装备的升级。在行业“疯狂”内卷的当下，企业必然要选择通过数字化、智能化的装备来提高生产效率、减少人工操作成本、提高产品良率，进而实现提质降本增效的目的。
在蜂巢能源工艺装备中心总经理、章鱼博士总经理尹东星看来，“进入规模化制造时代，头部电池企业的技术水平已经逐渐趋同，未来电池企业的核心竞争力将体现在制造能力上，包括质量控制能力、成本控制能力和智能化水平。”
基于对智能制造的理解，2022年，蜂巢能源发布自主研发的高速叠片3.0。据了解，其采用极片热复合与多片叠融合技术，将生产效率从0.6秒/片提升至0.125秒/片，由此实现每GWh节约成本30%。此外，目前蜂巢能源研发中的第四代叠片技术，叠片效率甚至可达0.06秒/片，单台叠片机可实现1GWh产能。
宁德时代则通过智能精细管控，极致打磨电池生产的每一道工序，以织密织牢属于自己的制造壁垒。
智能化设备应用方面，据悉，宁德时代总部生产基地平均每1.7秒可生产一个电芯，设备对产品尺寸的精准控制从微米级到千米级，全生产流程设置超6800个质量控制点，每个电池平均追溯数据超10000项，每颗电芯下仓前都会经过100+的检测工序。能将劳动生产力提高75%，将每年的能耗降低10%。此外，对工艺和设备升级后的第8代超级制造产线-PSL，能将人员数量下降70%，速度提升300%。
据晚点LatePost报道，行业制造方形电池的普遍良率在87%-89%之间，宁德时代则将这一数字提升至93.5%，这意味着，生产同等数量的电池，宁德时代的直接材料成本会比竞争对手少4%左右。
电池制造中的20多个大工序，如果每个工序的良率为99%，整体良率只有81.7%，当每个工序良率降至98%，整体良率则骤降至66.7%。宁德时代93.5%的良率靠的正是每一件小事、每一个细节点都做得比别人强一点，以“毫厘”取胜。
这些“小事”既包括涂布、卷绕、极耳焊接等最卡电池良率的环节，也体现在电池顶盖焊接、设备清洁等极其不起眼的动作上。以焊接电池顶盖接触点到焊缝的距离为例，宁德时代会将这一距离控制在1.2-2毫米。某家电池企业参照宁德时代的这一参数焊了一个月顶盖后发现，良率确实提升了万分之二。
业内人士指出，规模化制造时代，动力电池要实现极致效率和极致成本，亟需对产线进行极简化、集成化电切术、自动化超声波仪测厚、数字化、智能化升级。
电池厂商在加速数字化转型的关键期，不仅头部企业表现出加快数字化转型的步伐，中小型厂商也紧跟脚步，寻求产线自动化、数字化、智能化的生产方式。这就为设备材料企业的数智化解决方案提供了用武之地。
以涂布环节为例，由于涂布形态的改变及客户需求的差异，激光清洗可以解决削薄区造成的析锂问题，同时可以通过清洗增厚区域的涂层，提升电池的均衡能力，解决动力电池生产过程中产生的对电池安全性及能量密度的影响。
海目星独有的激光软件可对清洗槽位进行高精准控制，保持清洗的一致性，实现正负极极片涂层的清洗，兼容幅宽为35mm-1300mm，可定制化、多极耳清洗。
国内锂电涂布领域龙头企业曼恩斯特则除了涂布模头拳头产品外，还开发出双罐涂布供料系统、平板涂布机、超声波面密度测量仪，以及智能调度双螺杆制浆系统等新产品，从而实现供料-制浆-涂布-检测等一体化流程。帮助企业进一步降程成本，提高生产效率和产品良率。
智能检测设备领域，自2016年就进入新能源锂电市场的双元科技，其研发的面密度检测及闭环控制系统，激光测厚及机器视觉检测设备，可大大提高锂电池生产的效率和良率，在极片、铜箔、铝箔、隔膜、铝塑膜等领域均有广泛应用。据悉，其产品已基本覆盖锂电池行业的全工段。
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