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      2. 【杂志专访】奋楫笃行十六载,吉阳智能争做全国锂电装备引领者

         

         
         
         
         

        前 言

         

        近年来,我国新能源汽车市场日益扩大,动力性锂电池需求量逐年大幅提升,同时,手机、电动车、数码相机等行业快速发展,对锂电池的需求也在不断增长。伴随持续的订单增加,国内各家锂电设备企业逐步进入“增长高速期”。

         

        深圳吉阳智能科技有限公司(简称:吉阳智能)于2006年高瞻远瞩提前步入赛道,专注于为锂离子动力电池制造提供智能装备及整体解决方案,主要经营生产锂离子电池全自动卷绕机、高速叠片机、模切叠片一体机、连续焊接机、连续裁断贴胶机、激光极耳成型机、激光清粉机、全自动注液机、节能型锂电池检测设备等,成为国内最早一批锂电装备企业之一。

         

        公司成立十六年以来,搭载新能源汽车与电池产业的飞速成长的“东风”,接连成为宁德时代、ATL、国轩高科等国内知名动力电池企业的主要设备提供商,实现业绩持续高速增长,并一手打造被业界称之为锂电装备产业的“黄埔军校”。近期,《机器人与智能系统》杂志来到深圳市宝安区福海街道德金工业区,近距离走进吉阳智能,与创始人阳如坤面对面,请他从公司最新一代产品与方案、锂电装备迭代的痛点和难点、动力电池智能制造实现路径以及肇庆新区生产制造基地最新进展等方面提出见解与看法。

         

         

        深圳吉阳智能科技有限公司董事长 阳如坤

         

         

        敢于试错、坚持自主创新

        吉阳智能锂电装备实现95%国产化

         

         

        2021年,吉阳智能在高速叠片机和卷绕机这两个重点产品的研发上均有较大突破,尤其是高速复合叠片技术,将叠片效率从原来的300PPM提升到480PPM(0.125s/pcs),经过广东省机械工程协会组织的专家鉴定,该技术已达到国际先进水平,并且被中国汽车工程学会评为“2021年度动力电池9大标志性进展技术”之一;卷绕机方面,公司通过连续卷绕、复合卷绕等创新性技术的应用,将辅助时间降为0,单机效率水平由3-6 PPM提升至6-22PPM,并实现兼容主流电芯制造,将以往半自动叠片机、卷绕机向更高速高精度、更自动化的方向迈进一步,为锂电电池将来更大规模的量产制造奠定更为坚实的基础。

         
        高速复合叠片机
        方形激光切卷绕一体机
         

        激光极耳成型机

        圆柱自动卷绕机

         

        吉阳智能自2006年创立至今,共申请锂离子电池制造装备方面的专利480项,其中60%为发明专利;拥有320项授权专利,其中16项国外授权专利(美/德/日/韩/俄罗斯);此外,还有48项软件著作权。其中,以激光切割、卷绕、叠片等核心科研技术已经走在国际前列,取得一系列跨越式发展成绩。

         

        与此同时,吉阳智能十分重视标准研制工作,牵头承担工信部2018年智能制造综合标准化与新模式应用项目,2018年通过“深圳市研发与标准化同步”示范A级企业认定,2020年被批准为“全国锂电池智能制造装备标准化工作组(SAC/TC159/WG18)”承担单位,参与制定2项国际标准,38项国家及行业各层级标准,其中24项标准已发布。

         

         

        吉阳智能作为国内最早一批锂电装备企业之一,虽然目前已取得众所周知的瞩目成就,但在采访过程中,阳如坤向编辑坦言,十余年前由于锂电装备在国内尚属空白,国外相关技术、产线与我国当时的环境与条件不相匹配,并没有可以借鉴、复制的研发与生产制造模式,仅仅依靠借鉴国内半导体设备的生产制造方式,通过实时控制、同步技术、传感器技术的嫁接与突破,将电池电化学工艺与装备紧密结合,历经机理分析、模型仿真、实验验证、样机制造、规模化步骤,从而实现吉阳智能研发与制造整体锂电装备95%以上国产化。

         

        动力电池智能制造五大痛点及实现路径

         

         

        尽管吉阳智能深耕行业已超过十六个年头,阳如坤仍然认为动力电池智能制造存在5大痛点、难点,分别为行业标准滞后、动力电池设计规范缺失,制造工艺一致性差、装备技术及自动化水平低、跨行业协作程度差等现实问题。

         

        首先是规范标准的滞后,虽然国内动力汽车的研发和产业化工作发展较快,但仍然存在相关标准的制定、修订工作周期相对较长,现有标准体系对新技术与新产品覆盖不全面,缺乏标准或无法满足的情况。其次是动力电池的设计规范缺失,阳如坤介绍,目前国内50多家动力电池企业有150多种电池规格型号,需要匹配上百种不同的生产工艺与生产线,截至目前动力电池在设计上没有统一、可遵循的规范,设计模型没有完全建立,准确性差,缺少有效设计验证。

         

        此外,动力电池制造厂难以把控每道工序的各个环节导致质量参差不齐、一致性较差;与国外设备在精度、速度、可靠性、无人化、可视信息化技术方面差距大,自动化水平低;电芯企业、BMS研发企业、电池包系统PACK企业、装备企业、检测中心以及整车企业产业内协作不给力,仍然制约动力电池智能制造实现大规模量产的水平。

         

        基于此,吉阳智能公司主营产品已历经数十个版本的升级与迭代,但创始人阳如坤十分谦虚地表示,目前吉阳智能锂电设备产品生产制造的过程仍然处于动力电池智能制造实现路径初级的、被称为1.0版本的标准化阶段。

         

         

        在阳如坤看来,动力电池智能制造实现路径从半自动到自动化的演进过程,需要经历标准化、模型化、数字化、智能化四个阶段。

         

        目前国内50多家动力电池企业有150多种电池规格型号,需要匹配上百种不同的生产工艺与生产线,与此同时,在集成产线设备和企业信息化系统,实现OT与IT深度融合的过程中不同的通信接口、协议,设备之间缺乏互联互通操作,这将严重阻碍动力电池大规模制造能力的提升;此外,科技部国家科学数据共享工程的《元数据标准化原则与方法》中规定对各领域元数据制定时的选取原则,都意味着在标准化阶段,需要通过最佳秩序、统一行动实现电池规格、动力电池设计与制造标准化。

         

        工厂模型与数学模型是智能化的基础,模型化阶段即依靠前期作业的不断经验积累、持续优化形成电池、制造、工厂的模型化,包括电池模型、工厂模型、设备模型、工艺模型以及质量模型等,把制造工厂、物料、机器及过程转化为计算机可以识别、优化、提升的基本手段,建立工厂、车间、产线、设备资源、工具、用户、用户权限、生产日历及生产班次等信息模型。

         

        建立动力电池数字化工厂是动力电池智能制造实现路径的第三个重要阶段,具体体现在工厂的布局、安全、物料及制程仿真,制造过程虚拟调试、数字孪生优化,以及一体化能源、效率、人力、物料及辅助系统等资源统筹优化,对动力电池制造绩效指标数字化分解,通过CPS互联、虚拟互联打通信息壁垒,实现信息互联,双向云计算反馈达到制造性价比最优,个性化动力电池大规模在定制仿真与虚拟制造。

         

        智能化则是实现路径的最终阶段,让动力电池制造相关数据的有序自动流动化解动力电池制造系统的不确定性,并进行学习优化、智能决策,优化制造资源的有效配置,提升质量、增强柔性、缩短周期,达到动力电池的安全、续驶里程、寿命及价格的综合最优。

         

        走出深圳,落户肇庆

        预计年产值将达25亿元

         

         

        在交流采访过程中,阳如坤向编辑算了一笔账,2021年中国动力电池出货量为220GWh,面对2060年碳达峰、碳中和的目标,我国动力电池出货量将逐步达到一个TWh、几十TWh、成百上千TWh,甚至上万TWh的市场空间与规模,未来40年间其产销复合增长率将达到35%。如果说福特汽车作为美国代表性企业之一,在百年前通过石油能源将美国带入世界先进国家的行列,那么基于锂电、钠电电池等新能源技术的宁德时代、比亚迪等代表性企业的电池以及新能源车辆制造厂商,将带领中国在能源制造业领跑欧美,实现弯道转型的历史超越,同时也是人类从依靠自然资源的能源时代,转为依靠自身技术实现制造清洁的能源时代。

         

         

        为了加大马力、扩充产能,2021年底,吉阳智能锂电装备制造基地项目在肇庆新区动工并奠基,主要用于建设动力电池智能装备制造基地,对动力电池大规模智能制造的核心成套装备进行系统开发并建立产业化柔性生产线。

         

        阳如坤介绍到,2021年8月,吉阳智能已在肇庆新区电子信息产业园提早规划并租用7.6万平米的厂房,目前已有1000人左右的员工规模,2021年10月,吉阳智能同样在肇庆粤港澳大湾区生态科技产业园购买320亩工业用地,分两期建设,首期计划于2022年底建成投产。随着今年自建大约十五、六万平米厂房的落地并正式投产,预计员工规模将扩充至3000-4000人左右。到2022年底,吉阳智能在肇庆新区机器产能预计达到800台左右,销售总产值达到25亿元左右。

         

        谈及选择肇庆新区作为迈出深圳的第一个制造基地的缘由,阳如坤谈到主要有以下几方面的考虑,其一,肇庆虽然距离深圳200余公里,但仍然属于珠三角范围内制造基地,从人力、运营、厂房建造与使用等各项成本而言,与深圳、东莞相比都更为低廉;其二也是最为打动吉阳智能的地方在于,肇庆政府对于集中精力建设新能源产业的“真诚”、“贴心”与“专心”。事实上,早在吉阳智能进驻前,园区内已吸引宁德时代、小鹏汽车等国内知名新能源汽车及零部件知名厂商落地肇庆新区,当地已初步形成相对完备的供销产业链,为吉阳智能的扎根与发展提供强有力的生态支撑。

         

        结 语

         

        奋楫笃行、臻于至善;行而不辍、履践致远。2022年是新能源行业乘势而上、快速发展的关键一年,吉阳智能将把握历史机遇与挑战,围绕碳达峰、碳中和目标,服务国家高质量发展大局,继续争当全国锂电装备引领者,与众多合作伙伴一起,比肩前行,朝着新能源行业ASML的愿景而继续奋斗。

         

        (转载自公众号“深圳市机器人协会订阅号”)


        发布时间:2022-03-26
        浏览量:0
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