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    【專訪】奮楫篤行十六載,吉陽智能爭做全國鋰電裝備引領者

     

     
     
     
     

    前 言

     

    近年來,我國新能源汽車市場日益擴大,動力性鋰電池需求量逐年大幅提升,同時,手機、電動車、數碼相機等行業快速發展,對鋰電池的需求也在不斷增長。伴隨持續的訂單增加,國內各家鋰電設備企業逐步進入“增長高速期”。

     

    深圳吉陽智能科技有限公司(簡稱:吉陽智能)于2006年高瞻遠矚提前步入賽道,專注于為鋰離子動力電池制造提供智能裝備及整體解決方案,主要經營生產鋰離子電池全自動卷繞機、高速疊片機、模切疊片一體機、連續焊接機、連續裁斷貼膠機、激光極耳成型機、激光清粉機、全自動注液機、節能型鋰電池檢測設備等,成為國內最早一批鋰電裝備企業之一。

     

    公司成立十六年以來,搭載新能源汽車與電池產業的飛速成長的“東風”,接連成為寧德時代、ATL、國軒高科等國內知名動力電池企業的主要設備提供商,實現業績持續高速增長,并一手打造被業界稱之為鋰電裝備產業的“黃埔軍校”。近期,《機器人與智能系統》雜志來到深圳市寶安區福海街道德金工業區,近距離走進吉陽智能,與創始人陽如坤面對面,請他從公司最新一代產品與方案、鋰電裝備迭代的痛點和難點、動力電池智能制造實現路徑以及肇慶新區生產制造基地最新進展等方面提出見解與看法。

     

     

    深圳吉陽智能科技有限公司董事長 陽如坤

     

     

    敢于試錯、堅持自主創新

    吉陽智能鋰電裝備實現95%國產化

     

     

    2021年,吉陽智能在高速疊片機和卷繞機這兩個重點產品的研發上均有較大突破,尤其是高速復合疊片技術,將疊片效率從原來的300PPM提升到480PPM(0.125s/pcs),經過廣東省機械工程協會組織的專家鑒定,該技術已達到國際先進水平,并且被中國汽車工程學會評為“2021年度動力電池9大標志性進展技術”之一;卷繞機方面,公司通過連續卷繞、復合卷繞等創新性技術的應用,將輔助時間降為0,單機效率水平由3-6 PPM提升至6-22PPM,并實現兼容主流電芯制造,將以往半自動疊片機、卷繞機向更高速高精度、更自動化的方向邁進一步,為鋰電電池將來更大規模的量產制造奠定更為堅實的基礎。

     
    高速復合疊片機
    方形激光切卷繞一體機
     

    激光極耳成型機

    圓柱自動卷繞機

     

    吉陽智能自2006年創立至今,共申請鋰離子電池制造裝備方面的專利480項,其中60%為發明專利;擁有320項授權專利,其中16項國外授權專利(美/德/日/韓/俄羅斯);此外,還有48項軟件著作權。其中,以激光切割、卷繞、疊片等核心科研技術已經走在國際前列,取得一系列跨越式發展成績。

     

    與此同時,吉陽智能十分重視標準研制工作,牽頭承擔工信部2018年智能制造綜合標準化與新模式應用項目,2018年通過“深圳市研發與標準化同步”示范A級企業認定,2020年被批準為“全國鋰電池智能制造裝備標準化工作組(SAC/TC159/WG18)”承擔單位,參與制定2項國際標準,38項國家及行業各層級標準,其中24項標準已發布。

     

     

    吉陽智能作為國內最早一批鋰電裝備企業之一,雖然目前已取得眾所周知的矚目成就,但在采訪過程中,陽如坤向編輯坦言,十余年前由于鋰電裝備在國內尚屬空白,國外相關技術、產線與我國當時的環境與條件不相匹配,并沒有可以借鑒、復制的研發與生產制造模式,僅僅依靠借鑒國內半導體設備的生產制造方式,通過實時控制、同步技術、傳感器技術的嫁接與突破,將電池電化學工藝與裝備緊密結合,歷經機理分析、模型仿真、實驗驗證、樣機制造、規?;襟E,從而實現吉陽智能研發與制造整體鋰電裝備95%以上國產化。

     

    動力電池智能制造五大痛點及實現路徑

     

     

    盡管吉陽智能深耕行業已超過十六個年頭,陽如坤仍然認為動力電池智能制造存在5大痛點、難點,分別為行業標準滯后、動力電池設計規范缺失,制造工藝一致性差、裝備技術及自動化水平低、跨行業協作程度差等現實問題。

     

    首先是規范標準的滯后,雖然國內動力汽車的研發和產業化工作發展較快,但仍然存在相關標準的制定、修訂工作周期相對較長,現有標準體系對新技術與新產品覆蓋不全面,缺乏標準或無法滿足的情況。其次是動力電池的設計規范缺失,陽如坤介紹,目前國內50多家動力電池企業有150多種電池規格型號,需要匹配上百種不同的生產工藝與生產線,截至目前動力電池在設計上沒有統一、可遵循的規范,設計模型沒有完全建立,準確性差,缺少有效設計驗證。

     

    此外,動力電池制造廠難以把控每道工序的各個環節導致質量參差不齊、一致性較差;與國外設備在精度、速度、可靠性、無人化、可視信息化技術方面差距大,自動化水平低;電芯企業、BMS研發企業、電池包系統PACK企業、裝備企業、檢測中心以及整車企業產業內協作不給力,仍然制約動力電池智能制造實現大規模量產的水平。

     

    基于此,吉陽智能公司主營產品已歷經數十個版本的升級與迭代,但創始人陽如坤十分謙虛地表示,目前吉陽智能鋰電設備產品生產制造的過程仍然處于動力電池智能制造實現路徑初級的、被稱為1.0版本的標準化階段。

     

     

    在陽如坤看來,動力電池智能制造實現路徑從半自動到自動化的演進過程,需要經歷標準化、模型化、數字化、智能化四個階段。

     

    目前國內50多家動力電池企業有150多種電池規格型號,需要匹配上百種不同的生產工藝與生產線,與此同時,在集成產線設備和企業信息化系統,實現OT與IT深度融合的過程中不同的通信接口、協議,設備之間缺乏互聯互通操作,這將嚴重阻礙動力電池大規模制造能力的提升;此外,科技部國家科學數據共享工程的《元數據標準化原則與方法》中規定對各領域元數據制定時的選取原則,都意味著在標準化階段,需要通過最佳秩序、統一行動實現電池規格、動力電池設計與制造標準化。

     

    工廠模型與數學模型是智能化的基礎,模型化階段即依靠前期作業的不斷經驗積累、持續優化形成電池、制造、工廠的模型化,包括電池模型、工廠模型、設備模型、工藝模型以及質量模型等,把制造工廠、物料、機器及過程轉化為計算機可以識別、優化、提升的基本手段,建立工廠、車間、產線、設備資源、工具、用戶、用戶權限、生產日歷及生產班次等信息模型。

     

    建立動力電池數字化工廠是動力電池智能制造實現路徑的第三個重要階段,具體體現在工廠的布局、安全、物料及制程仿真,制造過程虛擬調試、數字孿生優化,以及一體化能源、效率、人力、物料及輔助系統等資源統籌優化,對動力電池制造績效指標數字化分解,通過CPS互聯、虛擬互聯打通信息壁壘,實現信息互聯,雙向云計算反饋達到制造性價比最優,個性化動力電池大規模在定制仿真與虛擬制造。

     

    智能化則是實現路徑的最終階段,讓動力電池制造相關數據的有序自動流動化解動力電池制造系統的不確定性,并進行學習優化、智能決策,優化制造資源的有效配置,提升質量、增強柔性、縮短周期,達到動力電池的安全、續駛里程、壽命及價格的綜合最優。

     

    走出深圳,落戶肇慶

    預計年產值將達25億元

     

     

    在交流采訪過程中,陽如坤向編輯算了一筆賬,2021年中國動力電池出貨量為220GWh,面對2060年碳達峰、碳中和的目標,我國動力電池出貨量將逐步達到一個TWh、幾十TWh、成百上千TWh,甚至上萬TWh的市場空間與規模,未來40年間其產銷復合增長率將達到35%。如果說福特汽車作為美國代表性企業之一,在百年前通過石油能源將美國帶入世界先進國家的行列,那么基于鋰電、鈉電電池等新能源技術的寧德時代、比亞迪等代表性企業的電池以及新能源車輛制造廠商,將帶領中國在能源制造業領跑歐美,實現彎道轉型的歷史超越,同時也是人類從依靠自然資源的能源時代,轉為依靠自身技術實現制造清潔的能源時代。

     

     

    為了加大馬力、擴充產能,2021年底,吉陽智能鋰電裝備制造基地項目在肇慶新區動工并奠基,主要用于建設動力電池智能裝備制造基地,對動力電池大規模智能制造的核心成套裝備進行系統開發并建立產業化柔性生產線。

     

    陽如坤介紹到,2021年8月,吉陽智能已在肇慶新區電子信息產業園提早規劃并租用7.6萬平米的廠房,目前已有1000人左右的員工規模,2021年10月,吉陽智能同樣在肇慶粵港澳大灣區生態科技產業園購買320畝工業用地,分兩期建設,首期計劃于2022年底建成投產。隨著今年自建大約十五、六萬平米廠房的落地并正式投產,預計員工規模將擴充至3000-4000人左右。到2022年底,吉陽智能在肇慶新區機器產能預計達到800臺左右,銷售總產值達到25億元左右。

     

    談及選擇肇慶新區作為邁出深圳的第一個制造基地的緣由,陽如坤談到主要有以下幾方面的考慮,其一,肇慶雖然距離深圳200余公里,但仍然屬于珠三角范圍內制造基地,從人力、運營、廠房建造與使用等各項成本而言,與深圳、東莞相比都更為低廉;其二也是最為打動吉陽智能的地方在于,肇慶政府對于集中精力建設新能源產業的“真誠”、“貼心”與“專心”。事實上,早在吉陽智能進駐前,園區內已吸引寧德時代、小鵬汽車等國內知名新能源汽車及零部件知名廠商落地肇慶新區,當地已初步形成相對完備的供銷產業鏈,為吉陽智能的扎根與發展提供強有力的生態支撐。

     

    結 語

     

    奮楫篤行、臻于至善;行而不輟、履踐致遠。2022年是新能源行業乘勢而上、快速發展的關鍵一年,吉陽智能將把握歷史機遇與挑戰,圍繞碳達峰、碳中和目標,服務國家高質量發展大局,繼續爭當全國鋰電裝備引領者,與眾多合作伙伴一起,比肩前行,朝著新能源行業ASML的愿景而繼續奮斗。

     

    (轉載自公眾號“深圳市機器人協會訂閱號”)


    發布時間:2022-03-26
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