電池的高成本是制約新能源汽車發展的重要原因,在材料體系進展相對緩慢的情況下,革新電池的生產工藝成為車企和電池企業格外重視的降本方式。
6月28日,華數錦明在常州發布了“THE ONE”鋰電先進模組生產線技術,不再需要設備堆疊,就可以做到大圓柱生產節拍100-400PPM(每分鐘100-400只),方型鋁殼20-60PPM,軟包30-50PPM,整體生產效率比原來提高了3-4倍。
現行行業痛點:堆設備提效率,單位成本太高
目前,動力電池企業在生產端面臨的問題是,生產效率低、電芯換型快,整體產線投入成本高等問題。
原先以包裝與大物流生產線業務為主的華數錦明,在2014年進入電池模組PACK設備領域,并將食品包裝的成功經驗帶到了電池模組PACK生產線領域。
在華數錦明總經理申燦看來,電池模組PACK設備與食品包裝機非常類似,“很多動作其實是把頭都換一換就可以做了”,但是兩者的效率天差地別。
華數錦明總經理申燦
從數據上看,業內主流方形鋰電池模組生產節拍是12~18PPM(即每分鐘18~24個),更換型號更以天甚至周為計;但是食品業內這種固體包裝最高可以做到200~700ppm(即每分鐘200~700個),換型時間是以小時計算。兩者有這十幾倍的差距。
電池企業為了應對市場需求,提高生產節拍的方式,目前是用大量同樣的設備簡單做加法,并通過復雜的線體進行連接堆砌方法做出來的,帶來的問題是單機設備多、布局復雜、成本高、穩定性差,同時效率提升并不明顯。
不僅如此,電芯的換型周期短,平均換型周期12-24個月,按照原來傳統堆設備的方式做出來的模組線,在換型時需要大量的硬件改造和人工耗時,同時還有較長的調試安裝生產周期。
堆疊設備也很可能會降低OEE率(設備綜合效率,用來表現機器實際的生產能力相對于理論產能的比率,OEE=稼動率 * 性能效率 X*合格率),畢竟多一臺設備就多一個出故障的地方,最終都會體現在OEE率上。
解決方式:產線做減法,并引入隨動概念
行業迫切需求一種穩定、成本低且高效的生產方案。
華數錦明“THE ONE”模組生產線解決方案,就在成本和效率上進行了大幅優化。
目前,業內鋰電池模組生產線的工作方式是:走-停-走的模式,華數錦明引入了食品包裝的隨動模式,設備的所有動作都是在高速運動過程中。
與業內堆疊設備方案不同,華數錦明做減法,以方殼電芯為例,電芯堆疊站之前“THE ONE”是沒有工裝板的,堆疊段之后也可以靈活配置,同時因為結構簡單,比較容易做單元化和標準化。
“THE ONE”模組生產線電芯處理段的6大優點,一是可靈活組合,一次性硬件投資下降10-15%;二是可以多SKU生產;三是工裝板設計、堆疊后段可以靈活配置工藝需求;四是占地面積減少15-40%;五是,極低的換型硬件投資;六是,結構簡單、單元化、標準化。
同時,“THE ONE”模組生產線模組成型段也有5大優點:一是,非剛性連接、各個工藝站之間生產順序可以調整;二是,通過RGV車高速運動可以滿足模組產線的高節拍要求;三是,平衡各個工藝站產能節拍波動、提高稼動率和工站均衡性;四是,拆卸、維護方便、換型快速便捷、硬件和時間成本低;五是,非常容易實現標準化。
除了產品性能,華數錦明還考慮了運輸便利性,要求所有的基站或者可以直接塞進一個集裝箱,或者可以分成兩個部分塞進一個集裝箱,但是不能拆的更小。
申燦舉例道,2021年他們曾向歐洲發出一條15ppm的方殼生產線,1個項目經理、1個翻譯,還有8個工程師和工人,僅用兩周時間就組裝好一條生產線。
交付情況:方殼電池生產線已經交付
目前,“THE ONE”模組生產線根據需要成組的鋰電池電芯分為4680大圓柱、方型鋁殼、軟包三類,覆蓋所有的鋰電池形狀。
“THE ONE”模組生產線進展狀況:
2022年,第4季度,已經向客戶交付了大圓柱電池的電芯處理段;
2023年,第2季度,開始向客戶交付方殼電池的模組線(電芯處理段);
2023年,第3季度,開始向客戶交付軟包電池完整形態的THE ONE線;
2023年,第4季度,開始向客戶交付方殼電池完整形態的THE ONE線;
2024年,第1季度,所有的模組線都將變成THE ONE模式。
來源:第一電動網
作者:NE時代
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