动力电池企业如何破解扩产“困局”？

Lv.2

任务小子

　　基于对电动汽车市场需求即将进入“TWh时代”的预判，全球主流动力电池企业正掀起新一轮“扩产备货”潮。自2020年下半年以来，宁德时代、LG新能源、比亚迪、亿纬锂能、中航锂电、蜂巢能源、远景AESC等动力电池企业悉数斥资数百亿元，在全球进行动力电池项目布局。

　　伴随着几十甚至上百GWh项目的投建，上游锂电设备领域已经出现“爆单”，不少锂电设备企业订单爆满，设备加工、交付周期明显变长，交付压力陡增。值得注意的是，对于动力电池企业来说将面临着两大挑战：

　　其一，动辄上百GWh的产能规划，如何保证锂电设备高品质、高效率、低成本的供应；

　　其二，动力电池生产制造环节众多、涉及到的设备庞杂，技术复杂程度高，如何提高设备的柔性化、信息化和智能化水平，从而不断缩短产品的开发时间和交付周期，以及产线的可复制性？

　　事实上，经过近10年的发展，我国锂电池产业已经走过摸索阶段，锂电池生产制造自动化、智能化水平得到明显提升，但是要应对未来多个电池项目基地、数十甚至上百GWh的锂电池生产制造，可以看出目前我国整体动力锂电池智能制造环节中仍然存在不少问题：

　　其一，目前锂电制造企业硬件设备多为分段采集，设备之间存在兼容性和多样性的问题，导致各类工业软件之间集成度低、数据共享流通存在障碍。

　　其二，锂电产品生产和测试数据采集量大，各个工序有不同管控需求，制造模式属于流程型和离散型的混合模式，加剧了产业制造数字化、智能化的难度。

　　其三，动力电池尺寸标准规格繁多，据了解目前仅国内企业生产的电芯规格就多达150余种，这就导致单一车型销量相对较少，限制了标准化、规模化、智能化的制造发展。

　　其四，动力电池的产品设计和制造工艺技术仍处于快速迭代之中，特别是电池模组的关键生产工艺设计不成熟，验证不够充分，一次通过率低，且较难实现在线自动测试及品质追踪。因此，动力电池系统生产仍以半自动化为主，仅有少数电池厂商实现了动力电池模块或模组的自动化生产。

　　“锂电池的智能制造仅仅依靠自动化不再可行，必须全面实现数字化和智能化。”全球工业软件巨头达索系统的相关负责人对电池中国表示，面对TWh时代的生产制造和竞争，基于稳定性的高效率、基于模块化的柔性化和标准化，以及基于网络的高度自动化和信息化都是锂电池生产智能装备未来发展的核心特征；另外，下一阶段的锂电池工厂，丰富全面的共享数据库将需要涵盖从产品设计到生产规划、工程、生产和服务等众多领域，同时融入供应商和客户，这也将是接下来锂电池智能工厂制造运营管理系统（MOM）的基本特征。

　　TWh时代动力电池制造的痛点和趋势

　　大众集团在今年3月举办的“PowerDay(动力日)”上透露，大众集团计划在2023年推出具备智能化技术的“标准电芯”，一方面通过标准化，提升电芯制造效率和品质，降低制造成本；另一方面，基于标准化，可以适配大众电动平台不同车型，有效降低其电动化车型开发成本。

　　从这里我们可以看出，动力电池标准化将是重要趋势。

　　不过，鉴于全球具备实力的车企、动力电池企业非常多，未来电池产品规格多样化的特征将会长期存在。而对于电池企业来说，为满足客户多元化和巨大产能需求，未来锂电池制造企业需要打造柔性化制造模式、缩短交付周期、提高产能并确保质量。

　　值得注意的是，智能制造的“弹性”和“柔性”正是解决全新市场环境中不确定性和复杂性的利器，可满足大规模产能扩充，并适应不同的产品规格，从而有效推动锂电池制造业快速提质增效、降低成本。