包含江陰鼎威印刷機械吉印通 的詞條

北極星儲能網(wǎng)訊:過(guò)去一年中，虞蘭劍頻繁輾轉于北京、天津、四川、湖南、青海等地，忙著(zhù)為鋰電正極材料企業(yè)打造智能化工廠(chǎng)。

作為江蘇南大紫金鋰電智能裝備吉印通 (下稱(chēng)“南大紫金”)總經(jīng)理，他趕上了鋰電行業(yè)快速發(fā)展的浪潮，高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)數據顯示，201* 年，僅在正極材料領(lǐng)域的投資額就超過(guò)120億元。

“市場(chǎng)投資額增加的同時(shí)，企業(yè)對于生產(chǎn)制造的智能化提出了更高的要求?！痹阡囯姴牧项I(lǐng)域沉浸多年，虞蘭劍今年最為明顯的一個(gè)感受是，鋰電材料領(lǐng)域開(kāi)始大范圍的迎來(lái)生產(chǎn)制造的自動(dòng)化、數字化更新?lián)Q代。

無(wú)法忽視的現實(shí)是，過(guò)去的很長(cháng)一段時(shí)間，國內正極材料普遍面臨自動(dòng)化程度低、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品良率低、信息互聯(lián)互通效率低等問(wèn)題，這成為制約國產(chǎn)材料邁向高端化的重要瓶頸。

“大部分正極材料工廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程都面臨智能化程度不高，人為參與度高，難以實(shí)現生產(chǎn)線(xiàn)的快速智能化生產(chǎn)，呈“孤島”之態(tài)，影響整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的綜合管理?！庇萏m劍向高工鋰電網(wǎng)表示。

這導致的一個(gè)結果是，國內鋰電正極材料有全球* 0%以上的市場(chǎng)份額，但供應的大多是中等以下品質(zhì)的正極材料，正極材料企業(yè)發(fā)展面臨的最突出的問(wèn)題就是產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能方面的配合銜接問(wèn)題。雖然近年國內產(chǎn)能大幅度提升，但高端市場(chǎng)占比較低。

在此背景下，從201* 年以來(lái)，包括北大先行、當升科技、湖南杉杉、天津巴莫、桑頓新能源、天津斯特蘭等國內主流正極材料企業(yè)都在做生產(chǎn)設備的自動(dòng)化及數字化的更新?lián)Q代。希冀通過(guò)生產(chǎn)制造的“自我變革”來(lái)提升產(chǎn)品綜合競爭力，迎戰動(dòng)力電池大時(shí)代的新挑戰。

制造困局

在此之前的201* 年，高工鋰電網(wǎng)曾對于國內正極材料的生產(chǎn)現狀做過(guò)一次大范圍的走訪(fǎng)調研，調研發(fā)現，生產(chǎn)設備整體滯后正在成為當時(shí)材料企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展最大的羈絆。

鋰電正極材料的生產(chǎn)主要分為混料磨料、高溫燒結、粉碎分解三大主要環(huán)節，涉及上料卸料裝置、混料機、高溫窯爐、粉碎機以及除濕系統等設備，每個(gè)環(huán)節的控制以及設備的性能都會(huì )對最終的產(chǎn)品產(chǎn)生直接或間接的影響。

以窯爐設備為例，無(wú)論是在控制的精確性上還是在耐用程度上都是曾是無(wú)法繞開(kāi)的硬傷。

“國內窯爐存在的問(wèn)題是保溫性能不好、溫差較大?！睂τ趪a(chǎn)窯爐存在的問(wèn)題，天津巴莫總經(jīng)理吳孟濤就曾深有體會(huì )。他介紹，窯爐的穩定控制以及溫度的正負誤差都會(huì )影響到原材料的受熱均勻，進(jìn)而會(huì )影響到產(chǎn)品的最終性能。

在當年的調研中，天津斯特蘭副總經(jīng)理李積剛坦言，國產(chǎn)窯爐在可靠性和耐用性上還存在差距，由于在高溫條件下運作，其經(jīng)常會(huì )出現零部件損壞的問(wèn)題，這一方面會(huì )造成較高的維護成本，另一方面則可能直接影響到產(chǎn)線(xiàn)的正常運行。

即便是在最為基礎的上料卸料環(huán)節，國內材料企業(yè)存在的短板也不容小覷。

“包括優(yōu)美科、日亞化學(xué)等國際企業(yè)普遍采用的是自動(dòng)化裝料卸料的設備，這樣一方面可以有效控制粉塵異物，另一方面可以保證裝料的精度。而國內材料企業(yè)此前大部分都處于人工操作的水平?！?/p>

人工操作最大的問(wèn)題在于裝料環(huán)節無(wú)法做到精確控制，從而會(huì )直接影響到混料環(huán)節中材料配比的準確性。此外，上料卸料環(huán)節由人工操作所導致的原材料浪費也是一大問(wèn)題，以鈷酸鋰的生產(chǎn)為例，傳統產(chǎn)線(xiàn)每年由于人工操作導致鈷的跌落達到1%，以目前20萬(wàn)元/噸的價(jià)格計算，一個(gè)年產(chǎn)1萬(wàn)噸的產(chǎn)線(xiàn)每年的浪費就高達200萬(wàn)元。

國內材料企業(yè)生產(chǎn)設備的落后還體現在對于環(huán)境的控制上。

以目前熱門(mén)的NCA材料為例，之所以只有個(gè)別企業(yè)能實(shí)現規模量產(chǎn)，其中一個(gè)最主要的難度就在于，在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法達到其對于溫度和環(huán)境的要求，據了解，NCA材料由于表面的堿性物質(zhì)含量很高，因而非常容易吸潮，這就需要從燒結完成到最后包裝都需要嚴格把控材料與空氣的接觸。

但事實(shí)上，以國內企業(yè)簡(jiǎn)單的除濕設備根本無(wú)法實(shí)現?！叭枕n企業(yè)基本上實(shí)現了封閉式生產(chǎn)，材料在空氣中靜置超過(guò)1個(gè)小時(shí)以上就當做廢料處理了，但在國內，由于設備的滯后以及對成本的考慮，放置一兩天的情況都司空見(jiàn)慣?！?/p>

大換血

201* 年以來(lái)，國內新能源汽車(chē)的市場(chǎng)井噴迅速拉動(dòng)了動(dòng)力電池的市場(chǎng)需求，同時(shí)，對于產(chǎn)品的品質(zhì)安全等的需求也明顯提升，在此背景之下，正極材料企業(yè)一方面拉開(kāi)了擴產(chǎn)的大潮，另一方面，也開(kāi)始明顯意識到生產(chǎn)制造系統化全面升級對于企業(yè)發(fā)展的重要意義。

“國內材料企業(yè)要想真正提升產(chǎn)品品質(zhì)，實(shí)現高端材料的產(chǎn)業(yè)化，引進(jìn)全自動(dòng)數字化的生產(chǎn)設備和產(chǎn)線(xiàn)是唯一出路?！眳敲蠞J為，智能化產(chǎn)線(xiàn)可以保證裝料配比的精度，避免由人工操作造成的浪費，同時(shí)也可以改善生產(chǎn)環(huán)節對于環(huán)境的控制。

* 月上旬，工信部對外發(fā)布了1* * 個(gè)“201* 年智能制造綜合標準化與新模式應用項目的公示”，其中，湖南杉杉新能源吉印通 萬(wàn)噸高能量密度鋰電正極材料數字化車(chē)間新模式應用入選。

高工鋰電網(wǎng)獲悉，湖南杉杉的申報項目采用了智能輥道窯、定值配料控制系統，自動(dòng)裝缽系統、以及在線(xiàn)質(zhì)量檢測系統、搬運機器人和自動(dòng)輸送系統等一系列先進(jìn)生產(chǎn)、檢測及相關(guān)配套設備，實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)線(xiàn)各關(guān)鍵工序的自動(dòng)化控制。

同時(shí)，該項目還采用了MES系統，同步實(shí)現信息化數據共享，建立起具備在線(xiàn)訂單管理功能的企業(yè)資源計劃管理系統(ERP);通過(guò)中控系統與ERP 系統集成直觀(guān)反映生產(chǎn)過(guò)程各關(guān)鍵工序運行情況，最終實(shí)現制造信息和管理信息全程透明、共享。

除過(guò)湖南杉杉，包括天津巴莫、當升科技、北大先行、桑頓新能源、天津斯特蘭等企業(yè)都向高工鋰電網(wǎng)透露，其都在做生產(chǎn)制造的全面升級換代。

對于這種趨勢，虞蘭劍感觸尤為明顯，作為國內為數不多可以提供鋰電材料智能生產(chǎn)解決方案的企業(yè)，201* 年，虞蘭劍所在的南大紫金訂單明顯增多。其提供的智能工廠(chǎng)解決方案涵蓋了產(chǎn)品設計、工藝流程設計、設備布置設計、廠(chǎng)房設計施工、設備采購制造、設備安裝、自動(dòng)化控制安裝，再到最后的現場(chǎng)調試、驗收交接等九大流程。

以窯爐為例，虞蘭劍介紹，為了提升對其的準確控制，主流正極材料企業(yè)開(kāi)始采用智能輥道窯，該產(chǎn)品在建立了基于數據模型的基礎上，將輥道窯每個(gè)控溫區域作為一個(gè)子系統，建立分布式的輥道窯溫度控制系統，根據上層的智能決策系統對輥道窯控制系統進(jìn)行優(yōu)化設定，實(shí)現輥道窯每個(gè)區域溫度的精確控制和整體能耗的最低。

而在上下料環(huán)節，不少企業(yè)都摒棄了傳統的人工方式，開(kāi)始選擇搭建綜合自動(dòng)化管理系統實(shí)現稱(chēng)量混合、自動(dòng)裝缽、燒結等工序的可視化、自動(dòng)化控制。

在這個(gè)過(guò)程中搬運機器人將原料運送至料倉，采用增量法稱(chēng)量物料，通過(guò)定值配料控制系統達到原料準確稱(chēng)量，通過(guò)兩個(gè)自動(dòng)裝缽機將混合均勻的原料裝缽，然后將裝好的缽分別通過(guò)自動(dòng)輸送軌道配送到不同的智能輥道窯內進(jìn)行燒結。

“一方面是自動(dòng)化的提升，另一方面是數字化的控制?！庇萏m劍表示，通過(guò)實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)線(xiàn)各關(guān)鍵工序的自動(dòng)化控制，開(kāi)發(fā)中央數字化控制系統，建立企業(yè)資源計劃管理系統(ERP)，實(shí)現制造信息和管理信息全程透明、共享。

生產(chǎn)制造全面升級之后，一些企業(yè)的綜合效果開(kāi)始顯現，不少夠實(shí)現運營(yíng)成本降低20%，產(chǎn)品研制周期縮短20%，生產(chǎn)效率提高20%，產(chǎn)品不良品率降低10%，能源利用率提高10%。而這，對于企業(yè)提升產(chǎn)品性能，降低成本，提升綜合競爭力不言而喻。

高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)顯示，國內材料企業(yè)在對于自動(dòng)化數字化設備產(chǎn)線(xiàn)的使用率還不到20%，在動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)加速升級以及規?；瘮U張的背景之下，正極材料領(lǐng)域一場(chǎng)通過(guò)生產(chǎn)制造全面更新?lián)Q代來(lái)提升產(chǎn)品品質(zhì)和性能的“自我變革”將會(huì )全面開(kāi)啟。

原標題:生產(chǎn)設備鉗制正極材料高端化 主流企業(yè)產(chǎn)線(xiàn)“大換血”