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海目星激光:整線產(chǎn)品矩陣+產(chǎn)線數(shù)字化賦能極限制造

高工鋰電 ? 來源:高工鋰電 ? 2023-04-18 09:31 ? 次閱讀
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動(dòng)力電池極限制造時(shí)代正在加速走來。

在產(chǎn)品力、技術(shù)力趨同態(tài)勢(shì)下,實(shí)現(xiàn)數(shù)智化、精益化智造,將有利于電池企業(yè)在規(guī)?;瘍?yōu)勢(shì)、成本優(yōu)勢(shì)等維度與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手拉開差距。在此過程中,鋰電智能裝備企業(yè)扮演著尤為關(guān)鍵的作用。

探索極限效率、極限品質(zhì)、極限成本也成為動(dòng)力電池企業(yè)及鋰電智能裝備企業(yè)的重要命題。

“隨著新能源汽車和儲(chǔ)能市場(chǎng)需求大規(guī)模啟動(dòng),全球鋰電池制造正在面臨全所未有的新挑戰(zhàn)。鋰電池企業(yè)要應(yīng)對(duì)更高品質(zhì)、更大規(guī)模的新能源市場(chǎng)需求,制造升級(jí)迫在眉睫?!焙D啃羌す猱a(chǎn)品中心副總經(jīng)理蔣志東在2023高工鋰電智能制造峰會(huì)上表示。

如其所說,行業(yè)預(yù)計(jì),到2030年,全球鋰電池產(chǎn)能需求將達(dá)到7TWh,產(chǎn)能規(guī)模的迅速擴(kuò)大,無論對(duì)于電池企業(yè)還是裝備企業(yè)而言,都提出了極大的挑戰(zhàn)。

蔣志東指出,極限制造背景下,動(dòng)力電池企業(yè)主要面臨生產(chǎn)工藝、質(zhì)量管控、生產(chǎn)效率、產(chǎn)能爬坡、設(shè)備調(diào)試、設(shè)備管理、生產(chǎn)管理、制造成本等方面的挑戰(zhàn)。

對(duì)此,海目星激光的應(yīng)對(duì)策略是,打造極限制造下的整線產(chǎn)品矩陣,拓寬產(chǎn)線數(shù)字化融合邊界,深入極限制造下的基礎(chǔ)研發(fā)平臺(tái)研發(fā)。最終實(shí)現(xiàn)極高的質(zhì)量要求、極高的生產(chǎn)良率、極限的生產(chǎn)成本、極快的生產(chǎn)效率、極高的生產(chǎn)穩(wěn)定性。

整線產(chǎn)品矩陣“備戰(zhàn)”極限制造

當(dāng)前,電池企業(yè)正在朝著電芯生產(chǎn)合格率99.5%、單線年產(chǎn)能9GWh、滿產(chǎn)爬坡周期30天、電芯生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本占8%等極限制造的目標(biāo)邁進(jìn)。

海目星激光正在通過打造極限制造下的整線產(chǎn)品矩陣,提升設(shè)備OEE,提升設(shè)備良率,賦能動(dòng)力電池極限制造。

蔣志東介紹,海目星激光涵蓋方形、軟包、圓柱電池從電極、電芯到模組PACK的制造產(chǎn)品能力。

在核心產(chǎn)品上,海目星激光擁有多項(xiàng)整機(jī)創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用。

如:海目星激光推出的雙層寬幅高速涂布機(jī),整機(jī)采用弧形布局、一體式雙層烘箱、氣翼式風(fēng)嘴等多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用,采用仿真流體模擬技術(shù),對(duì)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)、風(fēng)嘴結(jié)構(gòu)、排風(fēng)系統(tǒng)和整機(jī)熱流等進(jìn)行系統(tǒng)性優(yōu)化,有效改善懸浮烘箱的干燥性能,并解決箔材抖動(dòng)、打皺等行業(yè)痛點(diǎn)。

激光清洗解決方案上,海目星激光憑借對(duì)電池不同材料特性的基礎(chǔ)研究,創(chuàng)新推出高速激光清洗技術(shù),解決傳統(tǒng)清洗污染、損傷、低效的問題。獨(dú)有的激光軟件可對(duì)清洗槽位進(jìn)行高精準(zhǔn)控制,保持清洗的一致性。實(shí)現(xiàn)正負(fù)極極片涂層的清洗;可兼容幅寬35-700mm,可定制化,實(shí)現(xiàn)多極耳清洗。

高速疊片解決方案上,海目星激光鋰電池正負(fù)極片切疊一體設(shè)備將制片及Z字疊片工藝融為一體,采用電子凸輪控制的高速裁斷技術(shù)提高裁斷和疊片效率,集成極耳加強(qiáng)筋、V?成型、裁斷、疊片、熱壓、絕緣檢測(cè)等功能。三工位疊片效率達(dá)320~360pcs/min(0.167~0.2s/pcs)。

激光制片解決方案上,公司可提供兼容卷繞、疊片工藝的高速激光制片機(jī)、制片分條一體機(jī)、?速激光制?裁切?體機(jī)(疊片)等。其中高速制片機(jī)切割速度≥120m/min、切割精度±0.2mm、粉塵顆粒<10μm。

高速切卷解決方案上,基于技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新,公司圓柱切卷一體機(jī)可兼容同側(cè)極耳與兩側(cè)極耳等多種工藝,單機(jī)效率≥15ppm(極片長(zhǎng)度5m),極耳寬度/間距/高度的精度±0.2mm正負(fù)極片、隔膜對(duì)齊≤±0.3mm。方形切卷一體機(jī)采用變卷針技術(shù)與極耳對(duì)齊度測(cè)厚閉環(huán)技術(shù),實(shí)現(xiàn)卷繞線速度2500mm/s,正負(fù)極片、隔膜對(duì)齊≤±0.3mm,單機(jī)效率≥7ppm(極片長(zhǎng)度10m)。

方形鋁殼超高速裝配線解決方案上,海目星激光突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸,采用高速磁驅(qū)連續(xù)式生產(chǎn)工藝,實(shí)現(xiàn)高效率高良率加工生產(chǎn)。設(shè)計(jì)效率>30PPM,整線占地面積減少30%,能耗降低20%,單位產(chǎn)能成本降低30%。

方形鋁殼/軟包電池烘烤線解決方案上,高精度溫度控制技術(shù)、高精度水份檢測(cè)技術(shù)、能耗監(jiān)控管理系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)控制技術(shù)、動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)等加持下,海目星激光產(chǎn)品的產(chǎn)能≥12PPM(按照藍(lán)本71173204計(jì)算),良率≥ 99.98%,烘烤溫度覆蓋常溫-125°C(可設(shè)定),真空漏率(氣密性≤10Pa.L/s。

模組及PACK裝配解決方案上,公司糅合激光飛行焊接技術(shù)、電芯動(dòng)態(tài)同步搬運(yùn)技術(shù)、電芯堆疊技術(shù)、多軸焊接運(yùn)動(dòng)控制技術(shù),使得產(chǎn)品可兼容不同尺寸、不同工藝的PACK生產(chǎn),設(shè)備產(chǎn)能為12ppm~35ppm,故障率低于2%,良率≥99.95%。

通過整線產(chǎn)品矩陣以及持續(xù)迭代的技術(shù)工藝,海目星激光正在協(xié)同下游電池企業(yè)精進(jìn)、延拓產(chǎn)品的研發(fā)布局,匹配終端邁向極限制造的需求。

產(chǎn)線數(shù)字化+基礎(chǔ)研究深化

要實(shí)現(xiàn)真正實(shí)現(xiàn)電池的智能制造,全局最優(yōu)解是要將信息化、?絡(luò)化、數(shù)字化、智能化融?電池制造全過程。

蔣志東表示,海目星激光正在逐步完善產(chǎn)線數(shù)字化融合方案。具體包括:

1、通過研發(fā)核心軟件控制技術(shù),提升設(shè)備穩(wěn)定性,保障電芯生產(chǎn)質(zhì)量。

2、規(guī)劃產(chǎn)線數(shù)字化向整場(chǎng)數(shù)字化躍遷全圖。

3、打造產(chǎn)線數(shù)字化管理系統(tǒng)。

4、完善制程工藝分析系統(tǒng)。

5、打造產(chǎn)線智能化管理系統(tǒng)。

6、數(shù)字化工廠的MES管理系統(tǒng)及大數(shù)據(jù)智能存儲(chǔ)解決方案。

如:在產(chǎn)線數(shù)字化管理系統(tǒng)方面,海目星激光快速接入工業(yè)4.0平臺(tái)——H-IPMS產(chǎn)線數(shù)字化管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)接數(shù)字化工廠。在制程工藝分析系統(tǒng)方面,海目星激光應(yīng)用鋰電裝備和制程工藝的過程參數(shù),和每個(gè)電芯進(jìn)行綁定,實(shí)現(xiàn)電芯質(zhì)量追溯分析。在產(chǎn)線智能化管理系統(tǒng)方面,導(dǎo)入視覺檢測(cè)質(zhì)量分析系統(tǒng),對(duì)偶然性數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)性處理,對(duì)規(guī)律性數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)等。

與此同時(shí),海?星激光也在不斷加?研發(fā)投?,深入基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)平臺(tái)構(gòu)建。

蔣志東介紹,公司現(xiàn)已設(shè)立四大創(chuàng)新中心,強(qiáng)化基礎(chǔ)技術(shù)研究&應(yīng)用、電池技術(shù)路線研究、重點(diǎn)新產(chǎn)品開發(fā)、智能制造、平臺(tái)型技術(shù)研發(fā)五大職能,為產(chǎn)品到智能制造再到極限制造提供技術(shù)維度支撐。

在基礎(chǔ)技術(shù)工程體系上,海目星激光通過搭建全面的數(shù)字化多物理場(chǎng)工程計(jì)算體系,具備電、磁、熱、固、流五大領(lǐng)域基礎(chǔ)工程問題解決能力,在提升關(guān)鍵工藝指標(biāo),提高關(guān)鍵模組性能和穩(wěn)定性,持續(xù)提升產(chǎn)品線技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。

同時(shí),公司還搭建了物流仿真、虛擬調(diào)試、軟件框架、視覺檢測(cè)、核?控制技術(shù)等研發(fā)團(tuán)隊(duì),?持研發(fā)技術(shù)不斷突破創(chuàng)新。

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值得一提的是,海目星激光面向激光光源技術(shù)、自動(dòng)化及控制技術(shù)、電池工藝制程和先進(jìn)激光應(yīng)用,成立星能研究院,為硬核、前沿技術(shù)研究與落地提供保障。

“高精尖”科研平臺(tái)也成為海目星產(chǎn)品及技術(shù)保持行業(yè)引領(lǐng)的有利支撐。

可以預(yù)見,以基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)、工程技術(shù)為盾,以數(shù)字化、智能化實(shí)力為矛,海目星激光將持續(xù)豐盈整線產(chǎn)品矩陣,全面賦能動(dòng)力電池企業(yè)進(jìn)入極限制造新周期。







審核編輯:劉清

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