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蜂巢能源杨红新:打造高标准“车规级”电池工厂

侯明浩 向Ta提问

来源:网通社 原创 2019-12-03 07:00

蜂巢能源的前身是长城汽车动力电池事业部,2018年从长城汽车完全剥离并独立经营,成为长城控股子公司。日前,蜂巢能源金坛车规级AI智能动力电池工厂正式投产,该工厂投资超80亿元,总产能规划18GWh。网通社在与蜂巢能源科技有限公司总经理杨红新先生沟通中获悉:“蜂巢能源金坛工厂定位于高标准、智能化的环保型工厂,是业内首批采用‘车规级’标准生产车用动力电池的智能AI工厂。”

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随着汽车电动化浪潮的持续推进,对电池的需求量也大大增加。不过目前电动车所使用的锂电池技术标准仍源自数码消费电子领域,而车用动力锂电池对技术的要求都已经大幅超越数码电子产品。因此,如何打造和规范汽车专用锂电池就显得尤为重要。

蜂巢科技打造高标准“车规级”动力电池

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“车规级”动力电池的单体电容量、串并联数相比传统电池均有大幅提高,再结合车辆使用时的复杂工况,对电池安全系数要求更高,其严苛程度相比传统电池提高百倍以上。不过,纵观整个中国动力电池行业,始终未建立起标准的“车规级”动力电池工厂。杨红新先生指出:“车规级是指动力电池产品工厂自规划之初,就需要以车用为服务目标。”

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为了打造“车规级”动力电池工厂,蜂巢能源联合了欧洲多家汽车企业,围绕世界主流的汽车产品需求标准进行深入研究,系统优化并改进电池生产流程和工艺标准,进而让“车规级”从电池制造层面变得可操作执行。

正是基于大量的研究和优化,蜂巢能源金坛工厂在建设之初就从电池制程规范和工艺标准着手,制定了全新的质量体系和标准,从而让生产出的电池全面符合车辆的安全要求。杨红新先生介绍到:“金坛工厂是按照‘车规级’标准进行打造,在环境控制、毛刺控制、异物检出、制程管理、设备自动化等多个维度进行提升,从而达到车辆使用的安全要求。”总的来说,金坛工厂具体提升可以归结为以下四个方面。

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对于电池工厂来说,洁净度是生产线最核心的指标。传统电池工厂一般是十万级别,而金坛工厂则远超行业标准,其生产车间重要工序对环境的洁净度要求达到了万级水平,核心工序更达到千级(数值越小越洁净)。

金坛工厂通过大量使用电池自动化生产设备,使整线自动化率达到了95%,可以尽最大可能排除人为因素对产品质量带来的干扰。据杨红新先生介绍,金坛工厂组装车间占地面积3566平方米,配置3条生产线体,产线全部采用“工业4.0”的设计理念,自动化率达到了100%。

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为了保证生产出的电池更安全,金坛工厂的工程师还结合电芯失效机理,从源头改进了电池生产的工艺流程。比如在模切工序中,负极采用激光模切设备,模切毛刺控制严格,大大提高了产品的质量控制。在涂布工序中,采用进口双层折返式挤压式涂布机和超宽幅涂布技术,处于行业领先水平。

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值得一提的是,金坛工厂还采用全球首推的“高速叠片”方型电池制造工艺。据了解,传统叠片工艺效率为每片1S,而蜂巢的一期产线已将效率提升至单工位0.6S,二期可实现0.45S高速叠片,0.25秒的超高速叠片工艺目前也在研发中。杨红新先生表示:“方形叠片电池将是未来动力电池的主要方向,松下、三星SDI、CATL等行业头部企业都有在2022年之后导入叠片工艺的规划,而我们比他们领先至少3年。”

另外,金坛工厂在产品的质量检测环节同样有着较高的标准。以金属异物颗粒检出率为例,金坛工厂采用优化之后的新方法,不但大大提高了金属异物的检出率(提高到原来的150%),同时还能检测到传统手段检测不到的铜异物。

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金坛工厂还采用了更全面的制程规范和科学化的制程管理,以制程追溯系统为例,传统的锂电池工厂相对先进的控制体系可以控制电池生产环节中1500个左右的因子,而金坛工厂通过对全制程的多维控制,实现了对超过2500个因子的监控,几乎可以覆盖单电芯的每个制造过程。

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随着目前工业4.0数字化技术的普及,蜂巢能源金坛工厂同样与时俱进,通过引入大数据从而将其打造成为一座智能AI工厂。杨红新先生介绍到:“金坛工厂通过对需求的大数据分析,可实现库存降低40%,实现供应链需求的智能管控。还可以通过产品性能预测,把产品开发周期缩短30%,实现产品开发的智能管控。”

除此之外,蜂巢金坛工厂的工程师还可以通过大数据对机械设备进行智能管控,对工艺工程实现智能调整以及对园区物流实现智能调配等,从而让金坛工厂实现整体智能化。据杨红新先生透露:“金坛工厂所生产的电池将率先供应长城汽车旗下产品,首批以622三元锂电池为主,量产后间隔2个月左右的时间将会开始投产811三元锂电池。”

写到最后:目前汽车领域电动化的浪潮已经不可阻挡,国内外众多车企已经宣布了停售燃油车的时间点,多家跨国车企也规划了在华加速向纯电动转型。就是在此背景下,蜂巢能源打造的金坛“车规级”AI智能动力电池工厂,无论是对自身产品提出严苛要求,还是在推动行业标准升级方面,均使得动力电池技术向前迈出了一大步。

(图/文 网通社 侯明浩)
文章标签: 长城汽车 蜂巢能源 纯电动车 责任编辑:王磊
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