纵看中国动力电池消费造造开展过程,动力电池造造手艺已从半主动起步逐步从模仿阶段 走向大规模、数字化、智能化造造阶段,而且在造造效率,造造合格率方面不竭提拔。
固然目前国内动力电池财产的开展“高歌猛进”,但在造造方面还存在一些痛点问题,从全球价值链上来看,财产核心合作力仍然不强,一方面我国已经不克不及延续21世纪初期依靠生齿盈利的开展形式,即廉价劳动力消逝。另一方面,财产的主动化、智能化水平相较于兴旺国度还较低,表示为电池造造的合格率、素材操纵率、产能操纵率较低, 无法称心高速增长的新能源汽车市场对动力电池产能出格是高端产能的迫切需求。
在此布景下,我国政府也提出要实现智能造造,在“十三五”、“十四五”期间持续体例智能造造开展规划, 促进造造业企业实现数字化、收集化、智能化转型,向造造强国迈进。
智能造造是动力电池消费的趋向,要在高度主动化的根底上全面实现数字化、收集化和智能化,以期实现动力电池造造“高精度、高速度、高可靠性”的开展目标。
从第一性原理的根底构想动身,加速智能化革新的次要实现标的目的有以下三点:
▲ 储能电池智能造造实现的途径
01
原则化
目前,《国度智能造造原则系统建立指南》(2018版,简称指南)已经发布,正如《指南》所讲:“智能造造、原则先行”,储能电池大规模造造需要摘用原则化的手段,需要一系列原则系统的支持。储能电池手艺起步较晚,其设想、造造、查验、利用贫乏完全原则,出格针对锂电池行业配备的互联互通原则、集成接口、集胜利能、集成才能原则,现场配备与系统集成、系统之间集成、系统互操做等集成原则严峻贫乏。 面临储能电池智能造造开展的新形势、新机遇和新挑战,有需要系统梳理现有相关根底原则,明白储能电池造造集成的需求,从根底共性,关键手艺以及储能电池行业利用等方面,成立一整套原则系统来支持储能电池财产安康有序开展。
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▲ 智能造造原则框架系统构造图(2018版)
◉ 起首要实现电池尺寸规格的原则化,目前国内80多家储能电池企业有150多种电池规格型号,意味着需要有150多种差别的消费工艺和消费线,那严峻限造了储能电池大规模造造才能的提拔。借鉴目前应该总结过往的体味及给我们财产形成的缺失,尽快造定出储能电池尺寸规格原则,需要将电池规格型号限造在10种摆布。
◉ 其次要实现储能电池设想及根底原则化,需要成立储能电池范畴元数据原则,元数据是关于数据的数据,是储能电池设想、造造、利用的根底。科技部国度科学数据共享工程的《元数据原则化原则与办法》中规定了范畴元数据造按时的拔取原则,能够参照此原则造定储能电池范畴元数据原则。
◉ 最初要实现储能电池造造原则化,储能电池造造过程复杂,工艺流程长,产线消费设备浩瀚,并且统一条产线的消费设备往往来自于差别的设备厂家,摘用差别的通信接口和通信协议,设备之间欠缺互联互通互操做的根底。需要成立电池造造过程数据字典原则,同一设备模子,造定设备通信接口标准,停止数据治理,实现产线设备和企业信息化系统集成,实现OT与IT深度合成,操纵工业互联网平台,实现企业内、外部信息集成,优化电池造造资本设置装备摆设及过程管控。
02
模子化
▲ 储能电池造造模子系统
模子化是实现数字化造造的根底,模子需要能准确完全描述对象的实在属性,同时,模子的成立是一个不竭调整优化的过程。模子化和数字化是一个互相促进的过程,有理论模子的过程和物理量能够现有模子将模子数字化;没有模子或难以用准确理论模子描述的物理量或过程能够先摘集数据,通过数字阐发,成立数字化模子,那能够很好的处理造造过程算数和量量优化问题,那也数字化、智能化给造造业带来的盈利。
03
数字化
储能电池行业需要成立数字化研造系统,包罗数字化设想、数字化造造及数字化利用等方面。 如下图为储能电池数字化研造系统。
▲ 储能电池数字化研造系统
◉ 数字化设想:电池设想包罗素材设想、构造设想及工艺设想等。电池设想过程需要利用专业的产物设想东西、构造设想东西,需要成立电化学仿实模子、电池寿命模子等。
◉ 数字化造造:包罗工艺规划、设备研造、系统集成等。需要运用工场仿实、过程仿实、虚拟调试等手艺手段,成立起现实消费过程与虚拟消费过程的数字化双胞胎映射系统。设想人员操纵软件供给的仿实情况,对产物及消费过程停止设想及优化,以加快产物从构想到投产的周期,削减失误,降低成本。
◉ 数字化利用:包罗电池量量闭环掌握,电池逃溯系统的成立,产物大数据阐发等。数字化利用需要成立电池设想、造造、量量逃溯及梯次操纵等全生命周期数据治理利用平台。
通过电池数字化设想、造造、利用全流程系统的成立,能够实现电池高效设想、高量量、低成本造造及可靠的平安管控。
04
展看
智能造造是一项持久的系统工程,核心是用数据处理造造中量量、效率和平安问题,为财产带来更大的价值,实现智能造造道阻且长,然行则将至,相信在将来的开展中, 电池配备财产必然会涌现出越来越多立异驱动的智能造造企业!
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