[摘要]2015年上半年新能源汽车产量已达到7.85万辆,同比增长3倍。动力电池产量也随之攀升,保守数据统计,上半年动力电池产量达到2.72GWh,是2014年全年产量的7成之多,较去年上半年的0.94GWh增长近2倍。近日工信部出台的《锂离子电池行业规范条件》关于生产规模和工艺技术中明确要求“企业应采取工艺先进、节能环保、安全稳定、自动化程度高的生产工艺和设备”。
随着下游车企的转向,国内锂电产业链势必会迎来新一轮的市场机会与考验,国产三元动力电池企业、材料企业、设备企业均面临着来自产能规模、产品性能、成本等的综合考验。2015年上半年新能源汽车产量已达到7.85万辆,同比增长3倍。动力电池产量也随之攀升,保守数据统计,上半年动力电池产量达到2.72GWh,是2014年全年产量的7成之多,较去年上半年的0.94GWh增长近2倍。近日工信部出台的《锂离子电池行业规范条件》关于生产规模和工艺技术中明确要求“企业应采取工艺先进、节能环保、安全稳定、自动化程度高的生产工艺和设备”。市场的刚性需求井喷,2015年动力电池模组和PACK自动化生产企业的业务也得到显著增长,尤其是一些技术能力强、设计方案优、行业经验丰富的自动化集成商受到电池生产企业的青睐,下文将从自动化设备供应商的角度浅析动力电池模组和PACK生产企业在选择自动化生产线时的关注点。
摆在电池企业面前的第一个问题就是是否要上自动化模组生产线?在全球经济不景气,尤其中国经济面临下行压力的大环境下,投资需要倍加谨慎。然而,动力电池行业却是逆势上扬,国家及地方政府出于产业、环保等多方面考虑,对行业的扶持力度明显加强,宏观经济上各有利弊。车企作为动力电池PACK的使用方,对产品质量要求高,价格较为敏感,这就要求电池企业的产品质量稳定且价格有竞争力,同时具备一定的产能。动力电池的同业竞争也是非常残酷,首先,车企可以选择自己生产电芯、模组和PACK,比亚迪就是一个典型的例子;其次,动力电池巨头初步形成,他们积累了丰富的电芯、模组和PACK研发及生产经验;第三,日韩等国际电池巨头虎视眈眈,他们的产品质量稳定,成本又有一定优势;第四,国内新进入电池行业的竞争者,他们仰仗雄厚的资金实力,甚至和部分车企的关联,市场上不可避免出现黑马。因此,投资电池企业在宏观经济层面上,面临着一个艰难的选择,要么选择宏观经济不好不投资,要么选择电池行业逆势上扬加大投资力度,或者选择观望,可以肯定的是三种不同选择都将把企业引领到不同的未来。动力电池企业的主要客户车企永远不变的要求就是物美价廉,选择供应商必然考虑其PACK生产工艺的自动化程度以确保产品的稳定,所以这就要求电池企业不得不上自动化生产线。电池行业同业竞争也是非常激烈,要想在未来的市场竞争中脱颖而出,手工装配的生产方式必然被淘汰。总之,电池企业考虑是否投资自动化生产线,均需要结合自身的条件、外部资源以及企业未来的发展战略,市场竞争已然进入白热化,且战且退的心态不如不战。
电池企业一旦确定投资自动化模组和PACK生产线,首要考虑的是自动化程度能做到多高以及要做到多高?并非自动化程度越高越好,电池多数面临模组PACK订单批量小、规格多的问题,这就要求电池企业和专业的模组自动化集成商之间作充分的技术交流,以确保适当的自动化程度和可升级空间。自动化集成商非常多,但是专业的电池模组自动化集成商非常有限,不仅要懂模组组装工艺,还要懂模组设计、电芯等多方面的知识和经验。
电池企业进入模组自动化生产线的实施阶段,需要考虑的因素也非常之多。首先,工厂车间的电、气等硬件条件,厂房需要考虑楼层挑高与承重等问题,通常建议自动化产线安装在一楼,而若在一楼之上则需满足楼板厚度大于200mm,楼层承重大于1.2吨/平方米,楼层挑高大于3.5米的硬件要求,主要是为了满足机器人以及其他专用设备的承重和活动需求,同时也能满足大的PACK箱体物流条件;其次,定型的产品和标准的工艺流程,确定的产品参数和需要的工艺流程越是具体,设备集成商度身定制方案的实用性越高,虽然电芯产品无非就是硬壳,软包,圆柱三种,但是由于国内PACK生产企业的设计和工艺条件不一致,导致每家的自动化方案都有一定的专属性,简而言之,即便客户的工艺一样,结合每个客户的自动化程度以及设备配置状况各家的自动化产线都是不尽相同,这对集成商的设计能力提出了很高的要求,除了自动化组装、MES系统外,还需要有一定的电芯工艺经验才能完成卓越的产线设计;目前的模组线和PACK线自动化程度都相对较低,模组PACK订单批量小、规格多所导致,在产线设计初期可以提供不同产品的数模、参数,工艺要求等信息以便集成商在设计产线的时候做更全面的考虑,涉及到辅料输送平台、抓手、工装板等相关硬件兼容,一条自动化生产线不建议超过生产5种产品,否则频繁切换程序,更换工装,清线生产反而会影响效率;分段式管理的产线设计理念也是值得推荐,所谓分段式的生产线就是将一条自动化产线根据工作区域分为若干个分段式PLC,一旦某一台设备或者某个工作站发生故障可以及时进行维护作业,而不影响其他工作站的工作,这样既保证了产能的需求也给故障排除提供了时间与空间。
电池企业选择自动化模组PACK生产线,不仅仅是投资和回报的问题,更是企业长远发展战略的问题。高柔性和高自动化是一组矛盾,取舍之间策略所在。期待着和电池生产企业共同成长,共同迎接中国的“弯道超车”!
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