新能源动力电池智能制造技术自动化路线探析

2022-11-01


动力电池生产制造包含匀浆、涂布、烘烤、辊压、分切、卷绕/叠片、装配、注液、封装、化成、分容等过程。在中国新能源汽车产业发展的初级阶段,动力电池生产企业多由数码电池企业转型而来,生产过程多处于半自动化半手工状态。随着新能源汽车市场规模的扩大,动力电池行业也得到快速发展,自动化的生产能力日渐提高。

目前中国动力电池生产企业基本已实现单机单工序自动化生产过程,单线产能和生产效率也得到有效提升,目前少数先进制造水平可以达到单线2GW·h以上,产品合格率可以达到90%以上,但是与国外先进水平相比仍有差距。在新能源汽车财政补贴退出以及市场竞争加剧的形势下,动力电池生产企业需要通过智能制造来进一步缩短研发周期,提高生产效率,降低生产成本,提升产品品质,在新一轮国内外市场竞争中占据有利位置。

智能化是智能制造的追求目标,只有意义上实现了智能控制才能称为智能制造。而自动化、信息化、数字化和网联化均是智能制造实现的基础,具备基础条件后,企业可以形成自主的动力电池制造专家系统,通过大数据以及云计算等技术在动力电池在制造过程中实现自诊断、自分析、自纠错和自决策等控制,对生产过程中的质量错误进行及时诊断和纠错并实施,减少工序中断环节,提高生产效率和产品品质。

智能制造对工业知识的生成和传承主要依赖机器,突破了人在认知方面的限制,机器会学习制造过程中产生的海量数据,通过一定的算法进行数据训练,形成数字模型,模型可以对再制造过程中的错误进行纠错和调整,使制造一直处于正常的工作模式。

基于以上分析,动力电池智能制造应是基于生产设备的高度自动化,应用现代化的企业信息管理体系执行精益生产模式,通过生产链条的互联互通以及企业信息物理系统的构建,使动力电池的生产方式具有深度自学习、自纠错、自决策、自优化功能从而实现智能水平,到动力电池生产制造实现低成本的目标。