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可以看出,软包电池因其能量密度高、安全性突出、循环寿命长、设计灵活等优势,已经成为主流车企的优先选项。
从国内来看,包括孚能科技、亿纬锂能、万向一二三、远景AESC、宁德时代、国轩高科、捷威动力等众多企业正在加大软包电池产能布局,预计接下来软包电池产能规模及市场将快速增长。
值得注意的是,当前软包电池因其工艺复杂、制造难度高、自动化水平相对较低,整体生产效率、制造成本要劣于方形、圆柱电池,这也是目前软包电池在国内市场发展相对缓慢的主要原因。以软包电芯组装线为例,目前国内软包电芯组装线处于单机自动化及手工线、中试线等。技术方面痛点:生产效率低、换型时间长、铝塑膜成型效果差,且粉尘颗粒管控难,这些都降低了软包电池生产的效率和电芯一致性,进而增加了制造成本。
赢合业内首推30ppm-高速590软包组装线 破解行业五大痛点
较高的设备成本和低下的生产效率,导致590电芯组装成本很高;目前大部分设备的换型零件数量500+、换型时长基本在2-3天,非常不利于客户打样和生产;同时,电芯封装过程中,铝塑膜成型差等影响产品质量的问题困扰着众多软包电池企业。
▲图为赢合科技子公司隆合科技展出的高速隧道式二封机
为解决行业存在的上述痛点,实现软包电芯制造工艺与设备的升级,大幅提升软包电芯组装效率、一致性,并降低成本,据电池中国了解,经过5年创新型研发工作,近日赢合科技在业内率先颠覆性创新技术及产品:590全自动组装线,并在CIBF2021上展示了其中的高速隧道式二封线。
首先,针对设备成本高、生产效率低、换型时间长的问题,赢合首创直线式单机效率30ppm磁悬浮高速组装线。该组装线生产效率目前是国际领先,行业第一,同时也是国内首创将磁悬浮技术应用在组装线中,该组装线可兼容市场上主流的390/590系列电芯,同时可根据客户要求选配一键换型、AGV自动换料等功能。相较于传统的装配线,该装配线有四大技术亮点:
第一,空间布局相较于传统的转盘式或者转盘+直线式减小2/3,成本降低30%,到2022年目标降低50%;
第二,模块化、高柔性、高速度、高精度。如模块化配合高柔性可以最大化不同工序之间的产能利用率;
第三,该组装线内部采用磁悬浮物流技术,无线通讯技术、超高柔性的控制模式可以实现任意逻辑的闭环控制(MSA),可以更大范围适配客户的工艺变更及产能需求。磁悬浮最大运行速度可达3m/s,不需要二次定位,解决传统二次定位,拖链摩擦带来粉尘的问题,实测精度±0.03mm,定位重复精度CPK≥1.67;
第四,组装线换型时间短。传统装配线换型一般都是调整/变动/更换零件进行换型,一般2-3天,590全自动组装线采用整体模块更换,快速定位,减少85%零件数量,可实现同系列产品≤4h的超快速换型。
其次,针对铝塑膜成型效果差的行业痛点,赢合科技推出了单机效率15ppm的高速冲坑机,具有高速度(成型时间2.5s)、高精度、高一致性等优势。
针对粉尘颗粒难以管控的难题,赢合科技参照汽车行业VDA19.2清洁标准,在设备设计规划过程中,从点到线再到面,对粉尘进行分级分区域隔离管控,并辅以对应的在线实时监测手段。一系列的粉尘管控方法能使洁净度等级达到class7级(万级标准),满足电芯生产的空气洁净度要求,极大地提升了电芯品质。
此外,针对电池企业对产线设备智能化和无人化要求的提高,赢合科技研发了AGV自动贴胶带对接、不停机自动换胶带、AGV铝膜自动对接、不停机换铝膜等创新技术,极大减少人力干预,实现生产车间的信息化、智能化和无人化。
“赢合科技在国内率先采用高速磁悬浮物流技术,使生产效率提升3倍以上,同时又解决了铝塑膜成型、粉尘颗粒控制等行业难题,真正实现了软包电芯制造效率、成本的颠覆性创新。”据赢合科技该产品线负责人樊总介绍。
率先采用磁悬浮技术 颠覆性创新助力电池企业制造大升级
据悉,目前软包590系列动力电池深受国际主流车企青睐,如奔驰、大众是最早在中高端车型中导入软包590系列电池的车企;近几年,国内如孚能科技、国轩高科、万向一二三、盟固利、捷威动力也在加速研发该系列产品。软包590组装线的痛点,对于锂电设备企业来说同样是机会,谁率先在效率、品质、成本、适应性上推出颠覆性变革,谁就有望快速拿下市场。
据赢合科技相关负责人介绍,在研发设计该款产品时,还统筹考虑了未来电池企业扩产、减少占地空间、提升智能化、成本、技术等多维度趋势,“关于布局图这块我们模拟了超过100种设计,最终采用直线式磁悬浮物流,同时未来还可以满足未来1.5米电芯生产的技术需求。”。
作为领先的智能装备制造及技术服务型企业,赢合科技是国内最早布局软包电池设备领域前沿技术开发设计的企业之一,“2016年赢合科技子公司隆合科技就对590组装线研发项目立项;2018年在国内推出了首条590产线;2019年启动软包30ppm磁悬浮高速验证线项目研发,”据隆合科技负责人介绍,2020年590市场占有率第一,2021年实现磁悬浮技术全面应用,下一步,计划到2022年实现组装线无人化、智能化生产,进一步改善提升软包电池生产工艺和效率。
隆合科技在590全自动组装线领域的技术和市场能够持续领跑,得益于赢合科技在技术研发投入和人才梯队建设上的持续高投入。据悉,仅软包590全自动组装线,该项目团队就接近50人,且主要核心技术人员已扎根锂电设备研发领域十多年。赢合科技在该设备环节获得的专利已超过30项,处于行业领先水平。
日前,在CIBF2021展览会期间,赢合科技正式对外发布了高速隧道式二封线,产品性能得以揭秘,从率先采用磁悬浮技术,到单机效率30PPM磁悬浮高速组装线,我们也得以共同见证软包电池锂电智能制造设备创新力,预见中国软包电池崛起之势。
