锂离子电池产量从GWh向TWh迈进,赋予锂电设备行业更大的市场上升空间,同时也对锂电设备在智能化、自动化、规模化等方面提出了更高的要求。
在产量大规模扩充和安全性能提升的要求下,传统的设备和制造工艺已经无法满足锂离子电池行业的发展需求。随着锂离子电池产业集中度的不断提升,锂电设备行业也进入新的发展阶段。
△高工咨询董事长张小飞博士
三月二十日,在海目星激光总冠名的“2021锂离子电池智能制造峰会”上,高工咨询董事长张小飞博士作了《我国锂离子电池智能制造现况和趋势》的主题演讲。
在动力锂电池、数码电池和储能电池三大消费终端市场上升带动下,我国锂电设备市场规模不断上升。2020年以来,在全球动力锂电池举头开启新一轮扩产浪潮下,动力锂电池踏入大规模制造时代,释放巨大的锂电智能设备市场需求空间。
为进一步提升竞争力,电池公司亟需创新设备革新工艺的导入与智能制造升级,倒逼上游装备公司加速转型升级。
张小飞指出,当前我国锂离子电池设备市场的发展特点重要体现在以下几个方面:
一是头部效应显现,头部电池公司市场份额持续提升,头部公司的产量扩张系设备需求重要拉力;
二是国产化率持续提升,2019年我国锂电设备国产化率达90%,方形电池设备的国产化率超90%,圆柱电池设备国产化率超过95%;
三是高效率、智能化需求明显,锂电产品安全性、一致性要求倒逼设备更高效更智能化;
四是强强联合渐成新常态,头部电池公司与设备公司联合创新,共同开展定制性研发,根据工艺及技术特点开发适合公司的生产设备;
五是机器人渗透率持续提升,从工业机器人到移动机器人,越来越多应用在锂电生产环节;
六是部分领域仍处于追赶地位,重要是叠片设备。
总体来看,高精度、高速度、高稳定性和无人化、网络化、数字化的“三高三化”成为锂电设备行业技术发展趋势。
具体来看,锂离子电池高安全性以及标准化要求,推动设备向高精度、高效率、系列化以及高自动化生产线方向发展;降低人工成本,提高设备自动化、无人化是必要前提;数字智能化将安全风险和损失降低到最低,是公司核心竞争力。
目前,国内头部动力锂电池公司正在加速构建其智能制造体系,经历了最初的实现设备自动化、产线自动化,建立工程设计、测试验证、工艺制造等制造流程完善体系,到导入ERP,建立大数据平台,搭建物联网体系,再到启动数据管理分析相关工作,并尝试在产线上推广5G技术、AI技术、自学习技术、图像识别技术等智能制造发展阶段。
值得注意的是,锂离子电池的智能制造离不开机器人的参与,机器人、人工智能、信息化、自动化等智能制造技术的相互融合,是实现智能厂的前提,也是未来锂电等离散与流水结合产线的发展趋势。