隨著碳達峰、碳中和成為全球共識，新能源在整個能源體系中的比重將快速增加，帶動鋰電池需求提升。根據預測，2025年全球動力電池需求量接近1TWh，中國動力電池企業市場占比有望達到60%以上。從應用場景上看，儲能領域市場將出現指數級增長；消費領域，3C電池產品需求仍將保持平穩增長，電動工具市場增長提速；電動自行車領域，消費升級與環保需求繼續推動鉛酸電池向鋰電轉型，鋰電池將在更多融合性場景發揮作用。

完整的鋰電池產業鏈包含鋰、鈷、石墨等原材料資源的開采加工，鋰電池四大材料及輔料的生產制造，電芯制造及組裝，終端應用以及廢舊鋰電池回收等環節，經過多年的發展已經形成了一個專業化程度高、分工明晰的產業鏈體系。

就鋰電池生產工藝而言，主要涵蓋電極制作的攪拌涂布階段（前段）、電芯合成的卷繞注液階段（中段），以及化成封裝的包裝檢測階段（后段）。所涉及到的生產設備種類繁多，對設備的可靠性、控制精度、生產效率及靈活性要求很高。

在鋰電池產能提升、單位KWh售價下降形勢下，鋰電池生產廠家和鋰電設備制造商所面臨的競爭都日趨加劇。如何進一步提高產品的良率和生產效率，同時有效控制成本，成為整個行業要思考的問題。運動控制系統作為鋰電設備的核心，對鋰電行業的降本增效至關重要，主要包括運動控制總線，伺服驅動器，伺服電機和運動控制器。

PART-01

運動控制總線

鋰電行業大部分伺服驅動器都是基于EtherCAT通訊接口的，尤其是軸數較多的卷繞機和疊片機。EtherCAT總線以其通訊周期短，數據容量大，同步精度高（DC時間同步），并且協議對外開放，迅速贏得了市場眾多伺服驅動和運動控制器廠家的青睞。目前高創旗下CDHD 高性能伺服驅動器、CDHD2 高性能伺服驅動器、CDHDE 伺服驅動器、BDHDE 伺服驅動器、softMC301 緊湊型運動控制器、softMC703高性能多軸控制器均支持EtherCAT作為其運動控制總線。

PART-02

伺服驅動器

伺服驅動器及伺服電機產品，作為設備的核心部件，用量巨大。伺服產品的性能、穩定性、易用性和經濟性都是選擇的重要因素：普通工位傾向于選擇簡單易用的伺服方案、高要求工位則對伺服方案性能要求較高。以電芯卷繞機為例：

普通工位

電芯卷繞機普通工位伺服性能要求以位置、速度、簡單扭矩控制為主，不要求過高響應速度和精度。例如糾偏、牽引、緩存、貼膠、焊接、插拔針等工位的電機，通常選擇穩定可靠、簡單易用的旋轉伺服電機。一如高創BDHDE驅動器+PH2旋轉伺服電機，定位通用型旋轉伺服電機應用，滿足鋰電設備中大多數旋轉電機的應用需求，調試簡單方便。

高要求工位

在電芯卷繞機中，卷針控制、張力電機控制、插片和裁切等關鍵工位對驅動器響應、控制精度和開放性有較高要求。

No.1卷針控制

作為卷繞機的核心，楔形卷針采用凸輪算法控制，要求卷繞線速度恒定，一般采用直驅電機來直接驅動卷針。高創CDHD伺服驅動器憑借出色的性能，良好的開放性很好的匹配卷針控制應用場景，不僅能夠兼容多種反饋類型和電機，且CDHD驅動器響應快，跟隨誤差小，讓復雜的運動控制化繁為簡并且確保快、準、穩地完成卷針控制。

No.2張力電機控制

卷繞機的入卷張力控制是典型的閉環低張力控制，張力控制難度較大。張力控制容易影響電芯卷繞質量，為了提高張力控制精度，一般采用音圈電機來控制，高創CDHD伺服驅動器支持多種類型反饋，非常適合驅動第三方電機，例如音圈、直驅電機和直線電機，滿足張力控制對伺服驅動器性能和兼容性的高要求。

No.3插片和裁切工位

裁切一般采用飛鋸算法控制，要求兩軸同步控制。高創CDHD伺服驅動器采用先進的HD控制算法。HD算法是高創的專利技術，可以做到更快的響應，更小的跟隨誤差和更小的整定時間，從而使得整個運動控制系統精度更高，響應更快，更穩定。

PART-03

運動控制器

鋰電設備機型眾多，部分鋰電設備控制十分復雜，往往伴隨有軸數多、復雜的同步運動控制、張力控制和視覺算法等難點，且程序代碼量大、結構復雜，還要求有非常短（低至0.5-1ms）的運動控制掃描周期。另外鋰電設備有一定非標屬性，機型變種多，一般允許的調試周期比較短。總而言之，這些難點都對鋰電設備的運動控制器提出了高要求：

No.1性能強悍

極端要求在0.5ms運動控制周期驅動多達幾十個甚至上百個軸。

No.2成熟穩定

一個穩定的控制平臺對設備穩定性和縮短開發周期至關重要。

No.3編程友好

為應對巨大的程序開發量和苛刻的開發調試周期，需配備一款編程友好，且便于結構化代碼設計和代碼重用的編程軟件。

基于對自動化控制軟件發展趨勢的判斷，近年高創控制器也開始集成Codesys內核，采用符合IEC61131-3和PLC OPEN規范的編程語言，編程更加友好，便于程序的結構化設計、代碼重用和移植。

同時高創在自動化控制領域有著深厚的技術積累和研發優勢，充分結合體系內資深工程師的優質研發資源，全面開發專屬于高創的程序框架和行業應用庫：

No.1

針對鋰電行業的張力控制的應用難點，基于團隊多年張力控制經驗，高創開發了功能完善的張力控制算法，包括多種卷徑計算功能、基于速度或扭矩的張力控制功能、基于對加速度、慣量、摩擦力補償的功能塊等。

No.2

針對鋰電設備涉及伺服驅動器數量多，種類多，伺服驅動器調試麻煩的痛點，高創開發驅動器類型自動識別參數批量讀寫的功能塊。

No.3

針對鋰電行業設備普遍交期時間短，調試壓力大的特點，高創基于 Codesys平臺打造程序框架，最大程度幫助客戶減少程序開發的工作量和調試時間。

立足市場，聚焦行業，美的工業技術旗下高創始終堅持“高速度，高精度，高性能”，不斷打磨產品，構建高性能運動控制整體解決方案，深化鋰電行業應用，共啟數智鋰電新篇章。

審核編輯：郭婷