搜索

欢迎来到 节能与新能源汽车年鉴 官网!

节能与新能源汽车年鉴

节能与新能源汽车行业官方权威性工具书

版权所有  ©  北京国能赢创能源信息技术有限公司    京ICP备17037723号  京公网安备 11010802025013号                                                                                                                网站建设中企动力 北京

《节能与新能源汽车年鉴》编制办公室
联系人:王云龙
座 机:010-88110355
手 机:13691117911(微信同号);18611639980
邮 箱:chinaev863@126.com

手机网站

微信网站

>
>
>
2018年新能源汽车智新峰会-中汽中心北京工作部方凯正博士-动力电池智能制造的技术路线的分析

您现在的位置:

2018年新能源汽车智新峰会-中汽中心北京工作部方凯正博士-动力电池智能制造的技术路线的分析

作者:
来源:
节能与新能源汽车年鉴
日期:
2018/11/15 02:08
浏览量

中汽中心北京工作部 方凯正博士

 

11月15日,2018新能源新汽车智新峰会在北京召开,论坛重点围绕着打造关键零部件核心竞争力这一主题展开今天研讨。中汽中心北京工作部方凯正作为嘉宾参会,并发表主旨演讲,他给我们带来的报告题目为“动力电池智能制造的技术路线的分析”。

 

各位领导、各位来宾大家上午好。我的报告题目是动力电池智能制造的技术路线的分析,为什么说是技术路线呢?目前来看,现在智能制造在全世界实质是各行各业都在大力的开展,很多的概念也是非常火爆。对于各行业来说有不同的特点,尤其对于动力电池来说跟其他行业也有一定的区别。如果我们来看动力电池行业制造智能,目前没有清晰地路线、理解、认识。中汽中心也是开展了这样一个技术的路线研究,跟大家汇报一下。三部分的内容:

 

一、目前的背景以及形势。

二、制造智能的发展现状。

三、动力电池智能制造技术路线。

 

目前来说,世界的工业正在转型。从18世纪末瓦特发明蒸汽机之后发生第一次工业革命,19世纪发生了第二次工业革命,代表了电机的发明和电能使用,大规模流水线的生产极大地提高生产效率,上世纪70年代是以计算机技术为代表的自动化的生产。如果去参观一些工厂的时候,可以看到各种机械手臂来回挥舞摆动,就是计算机在这个机器软件一个背后的控制。有一些人这可能就是制造智能,但是实际上不是制造智能,只是一种高度自动化生产的体现。第四次工业革命是从21世纪初,美国、德国为代表的国家开始着力推进信息物理系统及生产制造中的应用,即第四次工业革命,也被广泛地称作为智能制造。时间上来看,第四次工业革命刚刚开始不久,第五次的工业革命会是什么样的?从起源来说,工业革命都是从国外开展的,第五次工业革命能否从中国开展?希望我们如此吧。

 

金字塔的模型,讲述了中国的制造业急需发展升级。最顶端是以中国越南、泰国、孟加拉国等一系列的国家为代表,原材料劳动密集型的基础加工服务。第二层是中国台湾、新加坡、韩国为代表的是零部件的中间件集成电路、半导体、元器件的制造。韩国和日本为代表第三层的大规模的集成电路芯片,关键原器件,高端消费类电子的制造,而以美国、德国、日本为代表的是位于金字塔的顶端,他们是有品牌核心技术标准,并且有很多的专利掌控。在未来,制造智能制造业转型升级的一个重点方向,最终要实现从价值链低端迈向高端的进程。

 

中国动力电磁产业大而不强的情况突出。今年前三季度,新能源汽车产量中产66.7万辆,对应动力电池总配套量288亿瓦时,全年新能源汽车总量将突破100万车辆动力电池配套则可能超过450亿瓦时,整体里面,纯电动乘用车占比非常高,达到了61%。在这个动力电池和配套方面,三元材料电池非常高,因为这个纯电动汽车的带动效应,也占到了接近60%的比例。

 

虽然说动力电池发展也是非常好,但是中国动力行业也存在一个突出特点,就是大而不强,虽然很大,但是实际上仔细分析还是有不强的表现。

 

1、企业数量众多。今年统计,目前这个单体企业按这个计算口径统计有87家,系统企业有200家之多。

 

2、产能规模大。从2017年的这个产能可以看到,行业主产是突破了两千亿瓦时,这个实际上新能源汽车配套量是373.5亿瓦时,可以看到产能以及实际配套之间这个梯度差距还是非常大的。

 

3、总体配套量毫无疑问是世界第一。

 

这是一个整个行业大的表现。

 

1、企业的实力参差不齐。一些龙头企业出货量很多,这个配套厂商很多,也吸引了很多的国外的厂商的关注,形成了一系列的配套效应。而另外的许多企业,实力不如龙头企业这么强大,配套的产品也不是很多,整体实力有一些偏弱。

 

2、产品品质的整体比较靠后。高端的动力电池产业、高端产品大家首先会想到国外一些代表企业的产品,很少会想到中国的这种大多数企业的产品,这是一个产品品质整体靠后的表现。

 

3、核心技术专利仍然欠缺,我们掌握的核心技术专利跟国外相比还是有一定的差距。

 

动力电池目前制造的一个示范项目开始。从全行业开始以来,蓝色是表示全行业,红色的是代表动力电池领域。全行业2015年46家,2018年是99家,可以看到这个全国范围内分布一个情况,整体来说还是偏少的。

 

发展到现在,尤其是新能源汽车安全事故突发了很多,从今年5月份,到9月份,新能源汽车安全事故数量非常多。统计了一下,发生在乘用车事故的方面占到57%,虽然说新能源汽车安全事故不能完全归因于动力电池,还有许多其他一些原因,比如说储电、接触器以及BMS的控制,但是如果说动力电池的制造品质做到的非常的可靠,那么给这个新能源汽车的安全,给消费者的信心能够加码很多。

 

智能制造的发展现状。当前是由第四次引起的工业革命的国际竞争正在激烈,德国工业4.0的,法国新工业法国,美国工业互联网以及中国的中国制造2025等,对比各国关于制造转型的战略规划都将发展智能制造作为其战略核心,以制造智能为新代表这种新一代的产业革命,将是释放未来竞争力的关键因素。

 

德国以工业4.0为口号,以互联网为基础,侧重信息物理融合系统的应用技生产新业态。

 

美国是工业互联网,侧重数据和信息获取、建模、应用和分析等。

 

日本是第四次产业革命,是要做到工厂与工厂、设备与设备互联的通信技术和安全技术标准化,侧重是互联互通的标准化应用。

 

中国的口号是中国制造2025年,是以互联网+制造,网络协同制造和智能工厂为落地抓手,实现国家发展的制造强国和网络强国战略,侧重是新技术、制造全过程、智能特征等方面的表现。

 

有一个制造智能发展等级的评判,帮助企业在发展的过程中有清晰的定位认识,初级,已规划级,意识到要开始发展制造智能、这样一个工业转型,开始进行一个规划设计。

 

规范级,核心业务重要环节实现了标准化和数字化,单一业务内部开始实现数据共享。

 

集成级,核心业务间实现了集成,主要一些生产环节实现了互相集成,数据在工厂范围内可共享。

 

优化级,能够对数据进行挖掘,实现了对知识、模型等应用,并能反馈核心业务的流程,体现人工智能。

 

引领级,实现了优化、预测、预警、自适应,通过与产业链上下游的横向集成,带动产业模式的创新。

 

制造智能的典型案例。

 

西门子安贝格工厂,创建1989年,被称为欧洲和全球最先进的数字化工厂,通过25年持续改善,在员工没有增加的情况下,产能提高了原来的8倍,质量水平达到了99.9989%,这样一个比较惊人的比例。

 

它将自动化与MES紧密对接,设备的互联互通,信息物理息息相通的执行,可以达到设计、制造、调试信息一体化的联动。其中任何一个焊接的数据变化,都可以在他的虚拟系统中予以体现,来进行纠错和分析,达到最高效率的一个目的的达成。

 

今年6月份的时候,我去参观了这个西门子在程度的有一个工厂,这个工厂其实是跟安贝格相似,按照它这个模式建设起来,这个全场内实现了管理、产品研发生产到物流配送全过程的数字化,并且通过信息技术与德国生产基地与美国研发中心进行数据互联,有这一类的视频,大家可以放一下。有几个特征,柔性生产,西门子这个工厂像这种柔性生产定制做到的极致。还有虚拟制造,建设了一个全生产线,一个全工厂虚拟制造系统,这个虚拟制造系统里面可以进行各种制造的一个仿真模拟。这个工厂并不是一个完全的无人工厂,还有很多工人在这个里面工作,西门子对人子有一个自己的认识,他认为制造智能不能完全脱离对于人类的依附,人类在制造智能里面有不可替代的价值,这个价值不是完全普市价,对于各种行业来说有自己的理解和认识。动能电池智能制造的技术路线。在这个最新版本制造智能这个标准体系里面基于新一代的通讯技术与深度技术深度融合,贯穿设计生产管理服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。

 

这里面有很多的概念,大家如果说提到一个概念或者几个概念都说是智能工厂,其实是不对的。这些概念通过仔细地分析之后,其实可以发现,有一些概念是一个基础,有一些概念是路径,完全提一种或几种并不是一个整体意义上的制造智能,制造智能应该是一套方法的生产体系,应该给予正确的理解。

 

对于这个动能电池这个生产制造来说,其实不管是制造智能还是传统制造,追求的目标都是一致的,就是动力电池生产的高速通率,低能耗以及低人工成,实施制造只能是通过生产方式变革更好地达到上述的目标,因此针对于行业的特征,我们尝试提出动力电池制造智能的模型,从传统制造走向高度第一步,通过这个工业模型技术开展实施,使工厂具有智能的基础,通过人工智能预算技术的实施,最终达到制造智能的模式及这样一个路线实施当中需要全面贯彻现代化的企业信息管理以及敬意化的管理理念。

 

基于以上的模型,我们给出制造智能动力定义,基于生产设备高度自动化,运用现代化企业信息管理企业,实行近生产模式,通过生产链条的互联互通以及企业物理系统的构建,使动力电池生产方式具有深度自学习、自纠错,自决策,自优化功能,从而实现智能水平,达到促进动力电池生产制造实现优质高效、低成本的目标。

 

基于这个定义,有两个非常重要的技术:

 

1、工业物联网技术,通过这个工厂设备通过一定标准进行网络互联,使生产各个数据做到设备与设备之间,工序与供需之间互联互通,为制造工艺合理优化,及时纠错,精准决策以及地带优化提供了技术保障。

 

2、工业数字模型技术及是信息物理核心技术,信息物理技术是通过这个虚拟的空间和现代空间的相互映射,实现这感知、控制,从这个新能源这个案例里面大家也可以看到一些。

 

这个课题有以下的展望,想产生几个标准,在适当的时候也希望能够推荐形成这种转化国标。

 

总结:

 

1、世界工业转型升级的情况下,实施制造只能是中国建设高端动力电池必由之路。

 

2、动力电池工业实施制造智能必须具有高度自动化的生产工艺以及精益化和信息化的管理体系作为基础。

 

3、动力电池工业实施制造智能需要落实工业互联网技术以及工业模型技术两大关键技术的构建与实施。

 

4、中汽中心开展电池智能制造发展成熟度的评价研究,希望对提升制造水平贡献力量。

 

谢谢大家。

 

以上内容据峰会现场速记整理,未经嘉宾本人审阅。

活动报名

2019年新能源汽车智新峰会
活动地点:
北京裕龙国际酒店
活动时间:
2019-11-05 09:00 ~ 2019-11-06 12:30
报名时间:
2019-06-11 11:36 ~ 2019-11-04 00:00
2019年新能源汽车智新峰会旨在搭建新能源汽车产业发展的交流平台,集聚优势资源,帮助业内人士获取最新的行业情报与资讯,并学习新能源汽车领域前沿技术与创新模式,发现新商机并寻找优秀业务合作伙伴,进一步促进新能源汽车领域的交流与合作。

专家发言

相关附件

暂时没有内容信息显示
请先在网站后台添加数据记录。