電池智能制造實現的路徑

電池智能制造實現的路徑

智能制造是動力電池生產的趨勢，要在高度自動化的基礎上全面實現數字化、網絡化和智能化，以期實現動力電池制造“高精度、高速度、高可靠性”的發展目標。

從第一性原理的基礎思路出發，加速智能化改造的主要實現方向有以下三點：

▲儲能電池智能制造實現的路徑

01

標準化

▲智能制造標準框架體系結構圖（2018版）

?首先要實現電池尺寸規格的標準化，目前國內80多家儲能電池企業有150多種電池規格型號，意味著需要有150多種不同的生產工藝和生產線，這嚴重限制了儲能電池大規模制造能力的提升。借鑒目前應該總結過去的經驗及給我們產業造成的損失，盡快制定出儲能電池尺寸規格標準，需要將電池規格型號限制在10種左右。

02

模型化

數學模型是智能化的基礎，是把制造工廠、物料、機器、過程轉化為計算機可以識別、優化、提升的基本手段。儲能電池制造需要建立包括電池模型、工廠模型、設備模型、工藝模型、以及質量模型等。

▲儲能電池制造模型體系

模型化是實現數字化制造的基礎，模型需要能準確完整描述對象的真實屬性，同時，模型的建立是一個不斷調整優化的過程。模型化和數字化是一個互相促進的過程，有理論模型的過程和物理量可以現有模型將模型數字化；沒有模型或難以用準確理論模型描述的物理量或過程可以先采集數據，通過數字分析，建立數字化模型，這可以很好的解決制造過程算數和質量優化問題，這也數字化、智能化給制造業帶來的紅利。

03

數字化

儲能電池行業需要建立數字化研制體系，包括數字化設計、數字化制造及數字化應用等方面。如下圖為儲能電池數字化研制體系。

▲儲能電池數字化研制體系

?數字化設計：電池設計包括材料設計、結構設計及工藝設計等。電池設計過程需要應用專業的產品設計工具、結構設計工具，需要建立電化學仿真模型、電池壽命模型等。

?數字化應用：包括電池質量閉環控制，電池追溯系統的建立，產品大數據分析等。數字化應用需要建立電池設計、制造、質量追溯及梯次利用等全生命周期數據管理應用平臺。

通過電池數字化設計、制造、應用全流程系統的建立，可以實現電池高效設計、高質量、低成本制造及可靠的安全管控。

04

展望

智能制造是一項長期的系統工程，核心是用數據解決制造中質量、效率和安全問題，為產業帶來更大的價值，實現智能制造道阻且長，然行則將至，相信在未來的發展中，電池裝備產業一定會涌現出越來越多創新驅動的智能制造企業！

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