极限制造 / Extreme Manufacturing
动力电池极限制造时代正在加速走来。
在产品力、技术力趋同态势下，实现数智化、精益化智造，将有利于电池企业在规模化优势、成本优势等维度与竞争对手拉开差距。在此过程中，锂电智能装备企业扮演着尤为关键的作用。
探索极限效率、极限品质、极限成本也成为动力电池企业及锂电智能装备企业的重要命题。
“随着新能源汽车和储能市场需求大规模启动，全球锂电池制造正在面临全所未有的新挑战。锂电池企业要应对更高品质、更大规模的新能源市场需求，制造升级迫在眉睫。”海目星激光产品中心副总经理蒋志东在2023高工锂电智能制造峰会上表示。
如其所说，行业预计，到2030年，全球锂电池产能需求将达到7TWh，产能规模的迅速扩大，无论对于电池企业还是装备企业而言，都提出了极大的挑战。
蒋志东指出，极限制造背景下，动力电池企业主要面临生产工艺、质量管控、生产效率、产能爬坡、设备调试、设备管理、生产管理、制造成本等方面的挑战。
对此，海目星激光的应对策略是，打造极限制造下的整线产品矩阵，拓宽产线数字化融合边界，深入极限制造下的基础研发平台研发。最终实现极高的质量要求、极高的生产良率、极限的生产成本、极快的生产效率、极高的生产稳定性。
整线产品矩阵“备战”极限制造
当前，电池企业正在朝着电芯生产合格率99.5%、单线年产能9GWh、满产爬坡周期30天、电芯生产运营成本占8%等极限制造的目标迈进。
海目星激光正在通过打造极限制造下的整线产品矩阵，提升设备OEE，提升设备良率，赋能动力电池极限制造。
蒋志东介绍，海目星激光涵盖方形、软包、圆柱电池从电极、电芯到模组PACK的制造产品能力。
在核心产品上，海目星激光拥有多项整机创新技术应用。
如：海目星激光推出的双层宽幅高速涂布机，整机采用弧形布局、一体式双层烘箱、气翼式风嘴等多项创新技术应用，采用仿真流体模拟技术，对导流结构、风嘴结构、排风系统和整机热流等进行系统性优化，有效改善悬浮烘箱的干燥性能，并解决箔材抖动、打皱等行业痛点。
在激光清洗解决方案上，海目星激光凭借对电池不同材料特性的基础研究，创新推出高速激光清洗技术，解决传统清洗污染、损伤、低效的问题。独有的激光软件可对清洗槽位进行高精准控制，保持清洗的一致性。实现正负极极片涂层的清洗；可兼容幅宽35-700mm，可定制化，实现多极耳清洗。
在高速叠片解决方案上，海目星激光锂电池正负极片切叠一体设备将制片及Z字叠片工艺融为一体，采用电子凸轮控制的高速裁断技术提高裁断和叠片效率，集成极耳加强筋、V⻆成型、裁断、叠片、热压、绝缘检测等功能。三工位叠片效率达320~360pcs/min（0.167~0.2s/pcs）。
在激光制片解决方案上，公司可提供兼容卷绕、叠片工艺的高速激光制片机、制片分条一体机、⾼速激光制⽚裁切⼀体机（叠片）等。其中高速制片机切割速度≥120m/min、切割精度±0.2mm、粉尘颗粒<10µm。
在高速切卷解决方案上，基于技术的持续创新，公司圆柱切卷一体机可兼容同侧极耳与两侧极耳等多种工艺，单机效率≥15ppm（极片长度5m），极耳宽度/间距/高度的精度±0.2mm正负极片、隔膜对齐≤±0.3mm。方形切卷一体机采用变卷针技术与极耳对齐度测厚闭环技术，实现卷绕线速度2500mm/s，正负极片、隔膜对齐≤±0.3mm，单机效率≥7ppm（极片长度10m）。
在方形铝壳超高速装配线解决方案上，海目星激光突破现有技术瓶颈，采用高速磁驱连续式生产工艺，实现高效率高良率加工生产。设计效率>30PPM，整线占地面积减少30%，能耗降低20%，单位产能成本降低30%。
在方形铝壳/软包电池烘烤线解决方案上，高精度温度控制技术、高精度水份检测技术、能耗监控管理系统、调度系统控制技术、动力学仿真技术等加持下，海目星激光产品的产能≥12PPM（按照蓝本71173204计算），良率≥ 99.98%，烘烤温度覆盖常温-125°C（可设定），真空漏率（气密性≤10Pa.L/s）。
在模组及PACK装配解决方案上，公司糅合激光飞行焊接技术、电芯动态同步搬运技术、电芯堆叠技术、多轴焊接运动控制技术，使得产品可兼容不同尺寸、不同工艺的PACK生产，设备产能为12ppm~35ppm，故障率低于2%，良率≥99.95%。
通过整线产品矩阵以及持续迭代的技术工艺，海目星激光正在协同下游电池企业精进、延拓产品的研发布局，匹配终端迈向极限制造的需求。
产线数字化 + 基础研究深化
要实现真正实现电池的智能制造，全局最优解是要将信息化、⽹络化、数字化、智能化融⼊电池制造全过程。
蒋志东表示，海目星激光正在逐步完善产线数字化融合方案。具体包括：
1、通过研发核心软件控制技术，提升设备稳定性，保障电芯生产质量。
2、规划产线数字化向整场数字化跃迁全图。
3、打造产线数字化管理系统。
4、完善制程工艺分析系统。
5、打造产线智能化管理系统。
6、数字化工厂的MES管理系统及大数据智能存储解决方案。
如：在产线数字化管理系统方面，海目星激光快速接入工业4.0平台——H-IPMS产线数字化管理系统，实现精准对接数字化工厂。在制程工艺分析系统方面，海目星激光应用锂电装备和制程工艺的过程参数，和每个电芯进行绑定，实现电芯质量追溯分析。在产线智能化管理系统方面，导入视觉检测质量分析系统，对偶然性数据进行及时性处理，对规律性数据进行预测性维护等。
与此同时，海⽬星激光也在不断加大研发投⼊，深入基础技术研发平台构建。
蒋志东介绍，公司现已设立四大创新中心，强化基础技术研究&应用、电池技术路线研究、重点新产品开发、智能制造、平台型技术研发五大职能，为产品到智能制造再到极限制造提供技术维度支撑。
在基础技术工程体系上，海目星激光通过搭建全面的数字化多物理场工程计算体系，具备电、磁、热、固、流五大领域基础工程问题解决能力，在提升关键工艺指标，提高关键模组性能和稳定性，持续提升产品线技术竞争力。
同时，公司还搭建了物流仿真、虚拟调试、软件框架、视觉检测、核心控制技术等研发团队，⽀持研发技术不断突破创新。
值得一提的是，海目星激光面向激光光源技术、自动化及控制技术、电池工艺制程和先进激光应用，成立星能研究院，为硬核、前沿技术研究与落地提供保障。
“高精尖”科研平台也成为海目星产品及技术保持行业引领的有利支撑。
可以预见，以基础科学技术、工程技术为盾，以数字化、智能化实力为矛，海目星激光将持续丰盈整线产品矩阵，全面赋能动力电池企业进入极限制造新周期。
/ Extreme Manufacturing /
THE END
