化成和分容是鋰電池生產的重要工序,涉及電池的激活、性能檢測與分檔依據(jù),其工序直接影響著電池的性能和使用壽命。
與此同時,化成和分容是鋰電池制造裝備環(huán)節(jié)最耗能的工序之一,設備能耗占據(jù)整線的約40%。隨著電池廠商產業(yè)化、自動化不斷提升,化成分容設備的能耗成為鋰電設備企業(yè)的競爭焦點之一,尤其是在鋰電池追求極致制造、極致效率、極致成本的大趨勢下。
當然,僅有主打后段設備方案也稍顯“單薄”,目前鋰電設備企業(yè)尤其是后段設備企業(yè),正朝著“化成分容+倉儲物流”集成系統(tǒng),乃至“Baking+注液+化成分容+倉儲物流+模組PACK”定制化方案等方向發(fā)展。
擁有30年智能裝備開發(fā)與20年鋰電行業(yè)深耕經驗的精實,就是其中的開拓者,且正以全國領先的市場占有率,成為引領者。
4月27日-29日,CIBF2024重慶國際電池技術展覽會在重慶盛大開幕,精實攜超節(jié)能化成一體機、直流微網化成分容系統(tǒng)、高壓直流水冷容量一體機、高產能全自動Baking線全新解決方案、儲能模組PACK自動化生產線解決方案等多款智能裝備閃耀亮相,再次向世界各地的行業(yè)同仁展示中國新一代鋰電裝備企業(yè)的技術實力。
精實CIBF重慶展現(xiàn)場
擊破化成機行業(yè)痛點
測試設備是決定鋰電池性能的關鍵環(huán)節(jié)。作為測試核心環(huán)節(jié)的化成機,當下仍存在針床柜與電源柜體分開設計占地大、針床柜與電源分體發(fā)貨現(xiàn)場安裝周期長、針床柜與電源連接功率線長、針床柜與電源柜連接功率線穿墻、電芯一致性不好等諸多痛點。
針對這些痛點,精實各個擊破,給出的解決方案是采用電源模塊、負壓模塊、針床與一體機架等零部件組成的化成一體機,實現(xiàn)六大優(yōu)勢兼具:
●交付優(yōu)勢:一體機裝調后整機發(fā)貨,客戶現(xiàn)場安裝調試可減少50%;
●占地優(yōu)勢:針床柜與電源柜一體化,設備占地約節(jié)省20%;
●工藝優(yōu)勢:串聯(lián)充放電,電芯一致性提高;
●結構優(yōu)勢:電源柜體取消&線纜減短,節(jié)約物料成本;
●設備優(yōu)勢:針床與電源功率線線纜減短,轉換效率得以提升;
●維護優(yōu)勢:針床基于后側式維護設計,設備維護均在常溫環(huán)境下進行。
以高溫化成一體機為例,目前鋰電行業(yè)的趨勢是——達到制造端的極致節(jié)能、極致提效、極致降本,因此向設備端提出了取消廠房的高溫、干燥的環(huán)境要求。
精實“急客戶所急”,研發(fā)推出了自加熱高串化成一體機,庫位通過自加熱運風方式,負壓模組高度集成,實現(xiàn)電池注液口與廠房環(huán)境隔斷,進而完成客戶取消廠房加熱與除濕的訴求。
長期以來,精實秉承著“銷售一代、儲備一代,研發(fā)一代”的戰(zhàn)略理念做好產品研發(fā),以滿足客戶與市場的發(fā)展需求。截止目前,已推出化成一體機1代和2代產品,正創(chuàng)新研發(fā)第3代化成一體機。
精實化成一體機迭代布局(圖/精實)
電源系統(tǒng)+一體機,助力打造零碳工廠
化成分容電源系統(tǒng)支持無縫接入直流微網,可有效提高電能轉換效率,在“雙碳”目標和市場的雙重驅動下,通過連接光伏、新型儲能等更多清潔能源,為綠色產線提供堅實支撐。
在這當中,電源系統(tǒng)尤為重要,影響著化成分容設備的充放電效率、電流電壓精度等,而這是降本降耗的核心要素。
立足市場需求,精實在持續(xù)迭代精進傳統(tǒng)方案的同時,亦推出了高壓直流電源技術。目前,精實的高壓直流方案已成功實現(xiàn)穩(wěn)定交付,DC700V直達DC5V的能效轉換,將電源模塊峰值效率提升到90%以上,而電源模塊與針床集成的一體機形式,可減少75%及以上的功率線纜。
同時,與高壓直流化成機、高壓直流容量一體機方案相結合,協(xié)同精實母公司華自集團光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、PCS系統(tǒng),可以給客戶打造廠區(qū)級直流微網,做到電能靈活調用,進而為客戶打造“零碳工廠”。
此外,精實Matlab數(shù)字化高壓直流仿真平臺可實現(xiàn)高壓直流母線綜合系統(tǒng)的實時仿真功能,可提取分析系統(tǒng)及子系統(tǒng)中各關鍵節(jié)點電流電壓波形,可實時調度各個子模塊功率單元的功率大小以及流向,并能夠實時顯示在仿真世界,結合產線的實際運行情況做到“虛實結合”。
精實化成分容電源系列產品(圖/精實)
全新一代大腔體Baking設備,真實高溫烘烤
Baking是電芯生產過程中電芯干燥的重要工序,對整個電芯安全、性能發(fā)揮著重要作用,而實現(xiàn)高效率的干燥,其設備需達到三個指標:升溫速度快、真空度高、溫度一致性好。
隨著超級拉線的引入,傳統(tǒng)生產工藝很難匹配前后段產能。在此背景下,精實重磅推出新一代高產能全自動Baking線全新解決方案,即大腔體Baking設備,搭載重載堆垛機與物流調度系統(tǒng),高效助力鋰電綠色智造:
●設備間封閉式處理,提升干燥效果,降低廠房要求;
●全新腔體結構設計,減少廠地空間,兼容各類電芯;
●夾具式載貨結構,高噸位堆垛機搬運,提升整線產能;
●接觸式加熱方式,自主研發(fā)溫制算法,護航電芯品質。
在Baking爐設計方面,精實全新Baking爐采用干燥空氣、氮氣的破真空方案,真空漏率≤10Pa.L/s;極限真空≤5Pa(空載);常壓至極限真空時間≤5min;破真空方案。
在堆垛機設計方面,精實有軌巷道堆垛機是自動化立體倉庫最核心設備,直接決定倉庫出入效率和運行穩(wěn)定,也是衡量倉庫規(guī)模和預算的重要標準。
精實有超10年的自主設計開發(fā)堆垛機經驗,是目前僅有的2家能全部自主研發(fā)設計并交付后段整線的供應商之一,堆垛機定位精度達到±2mm,同時有配套自主設計開發(fā)WMS/WCS系統(tǒng)。
此外,精實還配套推出了J-FMES生產過程管理系統(tǒng),能夠實時監(jiān)控生產過程中的各項數(shù)據(jù),對生產過程進行智能調度和優(yōu)化,減少生產中的等待時間和閑置資源,從而提高生產線的吞吐量和產品交付的及時性,有效控制成本。
全新Baking解決方案產線布局(圖/精實)
守好電池應用的“第一關”
模組PACK是鋰電池制造四道工序完成后,即將投入運用的第一步。模組PACK生產線涉及到多個工藝環(huán)節(jié),包括上料、電芯組裝、包裝和質量檢測等,對整個生產線的智能化和自動化程度提出了極高的要求。
精實自主研發(fā)儲能模組PACK自動化生產線解決方案,可應用于源網側儲能、家用儲能及工商業(yè)儲能等領域,具備高兼容性、模塊化柔性設計、自動化智能化、高安全性、個性化行業(yè)定制6大可靠優(yōu)勢:
●整線設計兼容風冷、液冷工藝,兼容100-320Ah方形電池,整機效率16ppm;
●設備稼動率≥98%,設備良品率≥98.5%;
●模塊化布局,易于設備維護,一鍵換型無需更換治具,工序自由組合,操作靈活;
●六軸機器人作業(yè),靈活度高;AGV物流輸送,有效降低人力成本;
●機器人作業(yè)區(qū)采用安全門鎖、安全模塊、安全光柵,提高設備運行的安全性;
●整線MES系統(tǒng)監(jiān)控,實時監(jiān)控各工序級作業(yè)任務、加工進度、反饋現(xiàn)場問題,實現(xiàn)透明化管理。
儲能模組PACK自動化生產線解決方案(圖/精實)
精進創(chuàng)新,實干致遠
精實機電科技有限公司成立于1994年,是華自科技(300490.SZ)的全資子公司,擁有近30年智能裝備開發(fā)與20年鋰電行業(yè)深耕經驗,首創(chuàng)化成負壓設備,技術創(chuàng)新優(yōu)勢顯著,在鋰電化成分容及智能物流自動化設備的市場占有率全國領先。
面向加速而來的TWh時代,以及新一輪發(fā)展周期,極致節(jié)能、極致提效、極致降本已經成為動力電池企業(yè)的共同需求,只有技術硬核,具備定制化集成方案的優(yōu)質高端的鋰電裝備供應商才能突圍出圈,拿下更多的市場份額。
目前,精實已構建“Baking+注液+化成分容+倉儲物流+模組PACK”定制化方案產品矩陣,協(xié)同集團資源優(yōu)勢,具備大規(guī)模整合能力,并以一個深圳運營中心,武漢、長沙兩個制造基地模式布局全國,擁有10萬平米的智能制造基地+10余個項目團隊,部件自制率高達85%,生產線彈性年產能可達50GWh,大規(guī)模能力行業(yè)領先。
客戶方面,精實已與寧德時代、蜂巢能源、贛鋒鋰業(yè)、鵬輝能源、欣旺達、天能、耀寧、融捷、益陽長天等眾多鋰電知名企業(yè)建立戰(zhàn)略合作關系。
其中,精實在2011年就已與寧德時代達成了戰(zhàn)略合作,雙方協(xié)同建設了國內首條三元電池負壓化成分容自動線,2012年為其交付全國首條EV動力負壓化成自動化產線。長達十二年的穩(wěn)固合作,精實共計為寧德時代投產近100GWh的后段生產裝備,極大鞏固了精實在鋰電裝備領域的綜合實力與領導地位。
2024年是精實朝著高質量發(fā)展加速奔跑的重要年,正當乘風破浪時,未來精實將持續(xù)深耕鋰電后段裝備整體解決方案,精進技術創(chuàng)新、實干制造管理,全力迎接TWh時代的挑戰(zhàn)與機遇,擘畫精實智造全球圖譜!