在動力電池產業鏈整體產能高速擴張、產業進入大規模制造時代的背景下,智能裝備市場規模不斷擴大,鋰電后段裝備企業面臨著更多的挑戰與機遇。
一方面,電池技術路線的升級和材料的革新都對制造端的技術工藝、生產效率提出了更高的要求,鋰電后段設備的技術迭代、控制精度、生產自動化水平成為下游市場把控和看重的關鍵點。
另一方面,隨著鋰電市場競爭進入白熱化,降本增效成為電池企業進一步搶抓市場紅利的重要戰略。這在制造階段的具體要求為,制造裝備如何能在降低能耗的同時提高交付產品的良率與一致性等質量指標。
顯而易見的是,“規模制造”和“降本增效”的要求讓行業內擁有自主研發經驗和實力的后段裝備企業更具備競爭優勢。
精實機電作為僅有2 家能全部自主設計交付后段整線的供應商之一,通過提供包括電池化成分容自動線、智能物流系統、正負極材料自動化/信息化及智能制造整體解決方案,助力企業降本增效。
精實機電董事長、總經理黃劍波介紹稱,經過在鋰電領域深耕近 20 年,目前精實機電已完成“一個深圳運營中心,武漢、長沙兩個生產的基地”的產能布局,并參與建設了包括寧德時代、億緯鋰能、中創新航、ATL、蜂巢能源、贛鋒鋰業、欣旺達、鵬輝能源等頭部企業近 200 條自動產線合作。
自研電源系統
助力“化成-分容”段降本增效
一直以來,“化成-分容”都是電池制造最耗能的工序之一。在新的市場背景下,設備端如何通過電源系統革新配合工藝裝備升級,有效幫助電池企業降本提效,成為該段行業競爭的關鍵點。
在工藝裝備上,精實機電是國內最早負壓化成單機設備與首條負壓化成自動線供應商。精實機電最早配合寧德時代進行針床方面開發生產,并在 2012 年給其交付全國首條 EV 動力負壓化成自動線。
除了多年來深耕化成與分容產線設備的技術方案和工藝制造升級革新之外,精實機電還針對性建立了精準的熱仿真模型,得出結構設計方案最優解,保證庫位電池的均溫性,實現安全、高效、穩定的生產。
在電源系統提供上,精實機電提供多種電源產品規格極大滿足客戶定制化需求。通過極簡串聯方案、帶旁路串聯方案與并聯方案,精實電源系列化產品覆蓋 30A-250A,并機可至 1600A,可滿足化成、分容、DCIR 等多種工藝需求。
除了在持續迭代精進傳統并聯方案的同時,精實機電積極研發更加節能、低成本的方案。其自主研發的高壓直流方案已成功實現穩定運行,可極大提高能量轉換效率,與串聯化成和容量一體機方案相結合后,成本進一步下降。
串聯化成方案設計靈活,針對不同的需求可直連 AC 380V ,也可以與PCS 聯合應用,實現 DC 700V 高壓直流串聯方案,將電源轉換效率提高到一個新的高度;電源模塊峰值轉換效率可達到 94% 及以上;相比于傳統并聯方案串聯模式減少功率線纜 80% 及以上。相比于傳統并聯方案,串聯模式減少功率線纜 80% 及以上。
DC 700V轉 DC 5V 的方案,將電源模塊峰值效率提升到 90% 以上,配合分容一體機方案將電源模塊與壓床集成于一體,可減少 75% 及以上的功率線纜。
與高壓直流化成機、高壓直流容量一體機方案相結合,協同集團公司光伏系統、儲能系統、PCS 系統,可以給客戶打造廠區級直流微網,做到電能靈活調用,進而為客戶打造“零碳工廠”。
在電源控制精度上,為了嚴格控制鋰電池的一致性,精實機電采用新的數字化電源平臺及精準的溫度補償技術,電源實現了滿量程萬分之四的電流控制精度和萬分之二的電壓控制精度。
此外,在下一代技術研發與應用上,精實機電主要從三個方向助力“化成-分容”階段的降本增效。
其一,將通過高串化成機的研發可以進一步提高設備轉換效率,降低能耗,提高電芯一致性;
其二,通過水加熱式化成一體機可以解決維護人員在高溫環境施工難的痛點。
為進一步降低客戶端運營能耗成本,精實在研發拘束托盤自帶負壓密封機構的創新化成機,可取消化成間的干燥系統,為設備出海方面提供了更多優勢;
其三,通過高壓直流+氮化鎵 DC/DC 方式,可以進一步提高設備效率、降低能耗,后續改造可以方便實現廠區直流微網,進一步拓展以實現“零碳工廠”。
自動物流系統
實現后段整線交鑰匙工程
隨著工業 4.0 時代的到來,制造企業不斷提升裝備自動化、數字化、智能化程度。
其中,物流系統貫穿鋰電池生產全生命周期,對于后段裝備企業而言,提升物流系統的自動化、數字化、智能化是實現極限效率、極致品質、極限成本必不可少的環節。
相比于其他化成分容工藝設備廠家,精實機電對物流系統有更深理解,實現了極高自主化率,做到后段整線交鑰匙工程。
在智慧物流系統方面,精實機電不是一家簡單的物流“集成”供應商,無論是核心的堆垛機、AGV、貨叉、輸送線,還是WMS/WCS 軟件系統,精實都是自主設計開發,有超十年的設計應用經驗。
值得一提的是,精實機電智慧物流系統通過集成 AGV 和四向穿梭車,可以較小成本實現后續客戶的產能增加或工藝變更調整等需求,節約停線改造時間,側面也起到降本增效的作用。
除此以外,精實機電依托母公司華自科技,在正負極材料自動化、信息化亦有超前布局。憑借產品具有快速交付、高度集中、無縫對接、結構布局靈活多樣等特點,精實機電產線數字化、智能化解決方案可有效幫助材料企業提產增效。
正極材料方面,公司提供的自動化控制系統已成功投運上百套于ZW 湖南/貴州/廣西/印尼等基地;負極材料方面,內蒙古杉杉、云南杉杉等皆有項目批量成功投運。
隨著鋰電產業發展的日益成熟,設備的更新周期將明顯縮短,降本增效將是裝備市場的切膚需求,企業需要在激烈的競爭環境中搶抓新機遇。
對此,黃劍波表示,精實機電將秉承長期主義聚焦且深耕具有市場優勢的后段及物流線業務,理性研發并拓展鋰電前、中段設備與業務。目前公司研究院已研發出大腔體 Baking 爐和 PACK 等新裝備, 助力爭取更多的市場份額。
審核編輯:劉清
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