吉阳智能阳如坤:"三大流"连续性管理是电池大规模制造的核心
阳如坤在演讲中提到,中国电池产业在全球市场中占据了60-70%的份额,尽管这是一个值得庆祝的成绩,但也面临许多挑战。2023年,中国的动力电池产量突破了700GWh,显示出行业的快速增长。预计这一趋势将继续,未来的电池产业将保持高速发展。中国的电池产业规模已经达到1.4万亿元人民币,展望今年上半年,数据仍然乐观,尽管处于“低估”状态,但依然显示出行业的强劲发展潜力。阳如坤指出,到2060年,中国的非化石能源将占据能源结构的80%以上。考虑到这一点,未来的能源储存需求将大幅增加,尤其是风能和太阳能需要相应的储存解决方案。预计到2060年,能源储存需求将达到50TGWh或更多。目前,中国电池的年产量尚不足1TGWh,这表明电池领域未来的发展空间依然巨大。
1. 安全性问题
虽然电池行业发展迅速,但制造过程中仍然存在不少安全隐患。电池制造的合格率仅为92%到95%,部分企业甚至低于90%。与国际上大规模制造的基本合格率98%相比,中国电池制造的质量还有待提高。同时,最近发生的一些电池着火事件也暴露了目前电池在热失控管理方面的不足。阳如坤指出,电池的着火率为万分之7.2,而在未来,这一比例需要降至百万分之一,甚至是十亿分之一,才能达到家用电器的安全标准。
2. 材料与产能利用率低
目前电池生产过程中材料利用率仅为90%到94%,这意味着约10%的材料在生产过程中被浪费。此外,电池的产能利用率也较低,特别是在过去一年中,产能利用率仅为50%左右。这主要归因于高端产能的过剩,而非全生命周期制造模式的缺失。
3. 标准化和工艺研究不足
电池行业缺乏统一的标准和规范,导致回收体系难以建立,回收率低下。同时,电池行业在制造工艺的深度研究方面投入不足,缺乏对制造过程中各个环节的精细化管理。这导致在从材料设计到制造、使用、回收的全生命周期中,难以形成闭环管理。
阳如坤提出了提升电池制造质量和安全性的几项关键策略:
1. 完善材料、标准、装备和数据管理
他强调,提升制造质量首先需要从材料研究入手,制定统一的产业标准,并结合先进的制造装备和数据闭环系统。通过实时数据的反馈与监测,可以有效提高制造过程的安全性和效率。
2. 实现“三大流”的连续性管理
阳如坤指出,大规模制造的核心在于实现物料流、信息流和能量流的连续性管理。在电池生产过程中,应尽量避免“走走停停”的模式,实现平稳连续的生产过程。例如,传统的卷绕机和叠片工艺多采用间歇性工作模式,而通过技术改进,可以将其转变为连续操作,大幅提高生产效率和产品质量。
3. 智能化和精密制造技术
阳如坤认为,未来电池制造将进一步向智能化和精密制造方向发展。电池制造需借鉴半导体制造技术,逐步引入量子力学、光机电一体化等先进技术。例如,通过优化卷绕机的设计,已使隔膜张力从5%降至1%,大幅度减少了材料浪费并提升了制造精度。同时,高速叠片技术的发展,使生产效率从600PPM提高到800PPM,这些创新推动了电池制造的效率和质量的双重提升。
今年,新能源电池路线图3.0即将发布,由阳如坤负责牵头制定。该路线图将针对电池的尺寸、规格、质量和安全问题进行修订,并提出更高的发展要求。标准化和安全性将成为未来电池产业发展的重要方向,确保整个产业能够适应快速发展的需求。
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