服務(wù)熱線
0530-5837666
服務(wù)熱線
0530-583766618653002903服務(wù)熱線
0530-583766618653002903
在《智能制造走向深水區(qū)》一文中，我們重點(diǎn)闡述了裝備和工藝在制造業(yè)中的重要性。裝備對于終端產(chǎn)品制造的品質(zhì)起著決定性的作用，產(chǎn)品越是品質(zhì)要求高、一致性要求嚴(yán)、強(qiáng)調(diào)安全性，裝備的重要性就越發(fā)凸顯。裝備通常是支撐起一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而產(chǎn)業(yè)也只有通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新才能帶動(dòng)裝備制造企業(yè)向前發(fā)展，微觀上就體現(xiàn)為裝備承載工藝，工藝引領(lǐng)裝備。
本文希望通過對中國鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史的回顧與總結(jié)，帶領(lǐng)讀者朋友們體會(huì)鋰電設(shè)備二十多年來的進(jìn)化歷程、鋰電設(shè)備是如何支撐我國鋰電池行業(yè)一步步從手工作坊式的生產(chǎn)走向智能制造的，以及新形勢下鋰電產(chǎn)業(yè)還存在哪些數(shù)字化智能化的機(jī)會(huì)。文章最后總結(jié)了裝備制造業(yè)發(fā)展的幾點(diǎn)規(guī)律。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，鋰電池市場幾乎被松下、三洋電氣、東芝等少數(shù)幾個(gè)日資企業(yè)控制。這些企業(yè)在材料、電池工藝方面都建立了深厚的壁壘，與產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)進(jìn)行緊密合作，生產(chǎn)上已然高度自動(dòng)化。在2000年以前，日本的鋰電池企業(yè)占據(jù)全球95%以上的市場份額。
這一階段國內(nèi)鋰電池生產(chǎn)模式主要是將低成本人力與自動(dòng)化設(shè)備結(jié)合，鋰電池制造商通常只在幾道精密工序上使用單臺(tái)的自動(dòng)化設(shè)備，其他精度要求較低的環(huán)節(jié)以及中間物料運(yùn)送都是人工操作。相較于日本的全自動(dòng)化產(chǎn)線，這種以人力為主的生產(chǎn)線投資成本很低，柔性生產(chǎn)能力也很強(qiáng)。
這種生產(chǎn)模式的成功之處在于當(dāng)時(shí)中國的勞動(dòng)力價(jià)格非常之低，2003年我國制造業(yè)員工的平均工資水平大約僅為日本的1/23[1]。
圖片來源：2009年ITT鋰電池市場預(yù)測報(bào)告[1]
國內(nèi)電池生產(chǎn)企業(yè)開始轉(zhuǎn)變觀念，對鋰電設(shè)備的重視程度逐步提高，很多企業(yè)開始更多引進(jìn)日韓高端鋰電設(shè)備，同時(shí)也有自建團(tuán)隊(duì)開發(fā)自動(dòng)化設(shè)備和裝配線。但是國外設(shè)備價(jià)格較高，也不適配國內(nèi)廠商的原材料（漿料和基片，基片時(shí)為鋁箔和銅箔）。而且日韓出于技術(shù)保護(hù)的考慮，對我國鋰電企業(yè)出售的基本都是相對落后的設(shè)備產(chǎn)線，買家也僅限于比亞迪、力神和比克等少數(shù)幾個(gè)頭部企業(yè)。
這些市場變化和特點(diǎn)為國內(nèi)設(shè)備企業(yè)創(chuàng)造了良好的市場條件。國內(nèi)頭部鋰電企業(yè)的轉(zhuǎn)向?qū)⑻岣邍鴥?nèi)鋰電設(shè)備的市場空間。國內(nèi)鋰電設(shè)備廠商也開始充分利用自身優(yōu)勢爭奪市場份額。
首先，國內(nèi)鋰電設(shè)備廠商會(huì)根據(jù)國內(nèi)電池廠商的原材料情況和各環(huán)節(jié)工序狀況來個(gè)性化開發(fā)設(shè)備、制定設(shè)備狀態(tài)，例如在極片有蛇形彎、厚薄不齊的情況下提升生產(chǎn)自動(dòng)化程度。第二，國內(nèi)設(shè)備價(jià)格普遍較低，大概是日韓設(shè)備的一半或三分之一。此外，國內(nèi)設(shè)備廠商售后服務(wù)響應(yīng)速度更快，很多設(shè)備廠商都能在48小時(shí)內(nèi)到達(dá)客戶現(xiàn)場解決問題，對于ATL一類的大客戶，甚至可以達(dá)到4小時(shí)之內(nèi)的響應(yīng)速度。而很多進(jìn)口設(shè)備售后服務(wù)需要提前一個(gè)月甚至是三個(gè)月預(yù)約，零部件更換價(jià)格也很高昂[2]。于是，眾多電池廠商開始放棄進(jìn)口設(shè)備，引進(jìn)國產(chǎn)設(shè)備。
國產(chǎn)替代進(jìn)行到2013年時(shí)，鋰電設(shè)備國產(chǎn)化率已經(jīng)逐步上升至30%以上。當(dāng)時(shí)的力神除了關(guān)鍵性的如檢測設(shè)備主要使用進(jìn)口外，其它比如化成等環(huán)節(jié)，國產(chǎn)設(shè)備發(fā)展較為成熟的基本都已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。ATL的生產(chǎn)檢測設(shè)備也主要使用了國產(chǎn)設(shè)備。
但是在2007-2013年期間，大多數(shù)鋰電設(shè)備企業(yè)規(guī)模仍然較小，產(chǎn)品單一，技術(shù)能力普遍較弱，即使到了2013 年，國內(nèi)鋰電池設(shè)備行業(yè)中產(chǎn)值在1-3億元之間的企業(yè)也只有13家，其他265 家鋰電池設(shè)備企業(yè)營收均不超過1億元[3]。下圖為2014年國內(nèi)部分鋰電設(shè)備企業(yè)鋰電設(shè)備的營收情況。
圖片來源：中國化學(xué)與物理電源協(xié)會(huì)（單位：億元）
其中原因主要是很多鋰電池廠商是跟隨產(chǎn)業(yè)政策風(fēng)向而來，先前并不具備鋰電池的制造基礎(chǔ)，這些企業(yè)數(shù)量較多，大多數(shù)為了追風(fēng)口賺快錢，所以不使用性能高價(jià)格貴的設(shè)備，進(jìn)而帶動(dòng)了一些技術(shù)能力較低的鋰電池設(shè)備企業(yè)進(jìn)入市場。此時(shí)整個(gè)鋰電行業(yè)還處在低價(jià)競爭的狀態(tài)，國內(nèi)60%-70%的鋰電池都屬于中低端產(chǎn)品。
國內(nèi)很多主要的鋰電設(shè)備制造企業(yè)也都是在2005年前后才進(jìn)入鋰電設(shè)備行業(yè)，技術(shù)、管理水平也制約了企業(yè)的發(fā)展，設(shè)備企業(yè)之間抄襲壓價(jià)之風(fēng)也很厲害。
總體上看，這一時(shí)期國產(chǎn)鋰電設(shè)備與國外先進(jìn)設(shè)備還存在一定的差距，自動(dòng)化程度不高，比如工人使用半自動(dòng)卷繞機(jī)時(shí)通常需要拉著隔膜邊踩邊卷繞，設(shè)備穩(wěn)定性相對較低，測控系統(tǒng)落后，生產(chǎn)效率較低等。設(shè)備還不能完全滿足高標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力鋰電池的工藝要求。
此時(shí)，進(jìn)口設(shè)備仍然占據(jù)著鋰電的高端市場，全自動(dòng)化生產(chǎn)線依然以進(jìn)口為主。以涂布機(jī)為例，2013年國產(chǎn)涂布設(shè)備的涂布寬度仍無法達(dá)到日韓設(shè)備的水平。國內(nèi)企業(yè)還未掌握高端精密設(shè)備的核心控制技術(shù)及零部件，比如涂布機(jī)測厚裝置基本都是進(jìn)口產(chǎn)品，鋰電設(shè)備的核心零部件如控制器及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，大多采用的是日本安川、松下的產(chǎn)品，涂布頭也多為進(jìn)口。此時(shí)的國產(chǎn)伺服電機(jī)還都處于小批量試用階段，無法替代國外產(chǎn)品。
同時(shí)期，國內(nèi)有一些鋰電設(shè)備企業(yè)在充分借鑒國外鋰電設(shè)備制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，開始自主研發(fā)全自動(dòng)化鋰電設(shè)備，部分國產(chǎn)鋰電設(shè)備自動(dòng)化程度和技術(shù)精度逐漸接近國際水準(zhǔn)。國內(nèi)進(jìn)行設(shè)備國產(chǎn)替代的同時(shí)也開始向海外小批量出口，例如2010年浩能科技研發(fā)生產(chǎn)的鋰電池間歇式擠壓涂布機(jī)在國內(nèi)外獲得13臺(tái)訂單，其中日本TDK就訂購了3臺(tái)[4]。先導(dǎo)智能在2012年開始接觸ATL動(dòng)力電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)，得到了ATL的認(rèn)可，開始進(jìn)入動(dòng)力鋰電池設(shè)備行業(yè)。先導(dǎo)智能研發(fā)的18650電池卷繞機(jī)可以達(dá)到每分鐘30個(gè)電芯的生產(chǎn)速度，超過了當(dāng)時(shí)特斯拉電池供應(yīng)商松下的設(shè)備生產(chǎn)效率。
在即將到來的產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張時(shí)期，這些對技術(shù)、管理水平要求高的企業(yè)將會(huì)抓住機(jī)遇發(fā)展壯大，而其他瞄準(zhǔn)中低端客戶的設(shè)備企業(yè)將被產(chǎn)業(yè)浪潮所吞噬，這一點(diǎn)我們后續(xù)會(huì)談到。
據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2012年我國鋰電池市場規(guī)模達(dá)到 317 億元，同比增長約40%左右。我國鋰電池產(chǎn)量已經(jīng)占全球鋰離子電池總產(chǎn)量約40%左右，并且逐年增加。根據(jù)高工鋰電統(tǒng)計(jì)，2013年中國鋰電池設(shè)備產(chǎn)值達(dá)到了29億元，同比增長 21%，其中設(shè)備更新占比為24%。
動(dòng)力鋰電池在2012年和2013年的產(chǎn)量分別為2.1億只、2.9億只，增長平穩(wěn)。在波瀾不驚的水面之下，一場被市場期待已久的產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張正在孕育，并將給鋰電及鋰電設(shè)備行業(yè)帶來翻天覆地的變化。
其實(shí)早在2006年，北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司（后被戰(zhàn)略重組為北方華創(chuàng)科技集團(tuán)）就已經(jīng)開始研發(fā)動(dòng)力鋰電池的制造設(shè)備[5]，但是動(dòng)力鋰電池真正的爆發(fā)要等到8年之后。2014年我國動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量達(dá)到7.1億只，僅隔一年就翻了一番，2015年的增長更為夸張，產(chǎn)量直接達(dá)到了29.1億只，即在短短兩年時(shí)間里動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量就增長為2013年的10倍，一舉超過消費(fèi)型鋰電池，市場占比達(dá)到52%[6]。
圖片來源：中國電池工業(yè)年鑒2016
動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量暴增的背后是下游市場新能源汽車銷量開始增長，根據(jù)中汽協(xié)統(tǒng)計(jì)，2013年我國新能源汽車銷量僅有1.76萬輛，2014年我國新能源汽車銷量就增長到7.48萬輛，同比增長324%，2015年產(chǎn)量和銷量分別達(dá)到了34.04萬輛和33.1萬輛，同比增長3.3倍和3.4倍，是2013年的30多倍。
隨著動(dòng)力鋰電池需求大幅增長，動(dòng)力電池迎來了真正意義上的產(chǎn)能擴(kuò)張期。首先是現(xiàn)有動(dòng)力電池企業(yè)通過定增募資、增加投資等方式擴(kuò)大產(chǎn)能，2015年6月，比亞迪投資60.23億元進(jìn)行動(dòng)力鋰電池?cái)U(kuò)產(chǎn)。其次，一些消費(fèi)鋰電池企業(yè)開始轉(zhuǎn)向動(dòng)力電池市場，如億緯鋰能等。還有一些整車企業(yè)也開始向上游延伸，如北汽、吉利等。此外，國外鋰動(dòng)力電池巨頭也加入擴(kuò)產(chǎn)大軍，如彼時(shí)全球排名第一的鋰動(dòng)力電池供應(yīng)商松下以及三星SDI、LG化學(xué)紛紛在中國投資建廠。
2015-2017年成為動(dòng)力電池新產(chǎn)線上線的密集期，動(dòng)力電池供不應(yīng)求使得電池企業(yè)迫切需要快速形成產(chǎn)能，這就對鋰電設(shè)備交付周期的要求大大提高。前文中我們提到國產(chǎn)鋰電設(shè)備企業(yè)快速響應(yīng)和個(gè)性化開發(fā)能力此時(shí)就展現(xiàn)出了優(yōu)勢，加上國產(chǎn)鋰電設(shè)備經(jīng)過前幾年的發(fā)展，性能上已經(jīng)十分接近國外設(shè)備，價(jià)格也相對較低，國內(nèi)鋰電設(shè)備企業(yè)就在這一輪產(chǎn)能擴(kuò)張周期中加速進(jìn)入下游鋰電池企業(yè)的供應(yīng)體系。鋰電生產(chǎn)設(shè)備國產(chǎn)化率迅速提高，2016年國產(chǎn)化率已然從2013年的30%左右上升至50%左右。鋰電設(shè)備企業(yè)在2016年普遍感受到訂單激增且一直延續(xù)到2017年。
產(chǎn)能擴(kuò)張帶來設(shè)備需求激增最終體現(xiàn)在鋰電設(shè)備企業(yè)的營收上，先導(dǎo)智能鋰電設(shè)備營業(yè)收入2013年、2014年和2015年分別為2296萬元、15179萬元和35950萬元，分別同比增長643%、561%和137%。贏合科技鋰電設(shè)備營業(yè)收入2013年、2014年和2015年分別為20468萬元、21525萬元和36517萬元，分別同比增長26.64%、5.16%和62%。贏合科技和先導(dǎo)智能也先后在深交所上市。
到2016年，國內(nèi)鋰電設(shè)備企業(yè)大約有150家，年產(chǎn)值在1億元以上的企業(yè)就有近40家。國內(nèi)鋰電設(shè)備產(chǎn)值2017年突破了150億元，國產(chǎn)化率達(dá)到85%，2015～2017年我國鋰電設(shè)備產(chǎn)值平均復(fù)合增速高達(dá)58.04%。
由于動(dòng)力鋰電池行業(yè)本身對企業(yè)技術(shù)、資金壁壘要求更高，大企業(yè)產(chǎn)線規(guī)模效應(yīng)更為明顯，設(shè)備企業(yè)訂單日益向大企業(yè)集中，鋰電設(shè)備企業(yè)明顯感受到訂單增長已經(jīng)由過去鋰電池企業(yè)數(shù)量增長轉(zhuǎn)變?yōu)榇罂蛻舨少徏卸壬仙?/p>
2016年11月22日工信部發(fā)布的《汽車動(dòng)力電池行業(yè)規(guī)范條件》（2017年）的意見稿對動(dòng)力電池企業(yè)的年產(chǎn)能門檻提出更高要求（≥8GWh），這一要求是之前的40倍，明確了產(chǎn)業(yè)政策提質(zhì)培優(yōu)的戰(zhàn)略目的。
在市場機(jī)制和產(chǎn)業(yè)政策的雙重影響下，動(dòng)力鋰電池行業(yè)集中度進(jìn)一步上升，優(yōu)質(zhì)企業(yè)市場份額獲得提升，與頭部鋰電企業(yè)合作的設(shè)備廠商更多享受到了這一輪產(chǎn)能擴(kuò)張的紅利。
這一時(shí)期寧德時(shí)代憑借自身在三元和磷酸鐵鋰上的技術(shù)儲(chǔ)備、以客車為利基市場以及外供第三方的優(yōu)勢，在2017年超過比亞迪成為當(dāng)年動(dòng)力鋰電池出貨量第一的企業(yè)。而和寧德時(shí)代緊密合作的先導(dǎo)智能收入在2017年達(dá)到了21.77億元，同比增長101.75%，進(jìn)一步拉開了與贏合科技之間的差距。
圖片來源：高工鋰電，中國鋰電新能源產(chǎn)業(yè)投資發(fā)展報(bào)告[7]
享受增長紅利的同時(shí)，鋰電設(shè)備企業(yè)，特別是頭部企業(yè)在自動(dòng)化技術(shù)、業(yè)務(wù)擴(kuò)張和信息化數(shù)字化建設(shè)等三方面下足了功夫。
技術(shù)方面，鋰電企業(yè)為了追求規(guī)模效應(yīng)和更高品質(zhì)對鋰電設(shè)備企業(yè)提出了更高要求，于是鋰電設(shè)備開始呈現(xiàn)高精度、全自動(dòng)化、一體化的發(fā)展趨勢。
在動(dòng)力鋰電池等大容量電池領(lǐng)域，車用鋰電池通常是上千個(gè)電芯串聯(lián)成組以保證能量密度。每個(gè)電芯規(guī)格統(tǒng)一、性能穩(wěn)定決定了整體電池組的性能和質(zhì)量，因此對電芯的一致性要求很高。
設(shè)備加工精度和自動(dòng)化程度將直接影響鋰電池的性能和一致性。鋰電池制造中的主要工序、設(shè)備及其功能作用見以下圖表。
圖片來源：公司公告、公開資料整理
圖片來源：公開資料整理
每個(gè)環(huán)節(jié)的加工設(shè)備都會(huì)影響電池的宏觀性能表現(xiàn)，例如前段設(shè)備中攪拌機(jī)會(huì)影響漿料的批次穩(wěn)定性，涂布和輥壓會(huì)影響極片集流作用、能量密度等性能，中段的卷繞和疊片精度會(huì)決定電池容量和一致性等，后段的模組和PACK設(shè)計(jì)會(huì)影響電池包的散熱性。鋰電池良品率會(huì)受到每一道工序工藝效果的影響，因此鋰電設(shè)備是保障電池性能和電池企業(yè)產(chǎn)出收益的關(guān)鍵[8]。
鋰電設(shè)備企業(yè)需要將鋰電池制造的工藝細(xì)節(jié)、工藝參數(shù)融入到設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造中，以此確保鋰電池制造精度。由此研制的全自動(dòng)化的鋰電池生產(chǎn)設(shè)備可在實(shí)現(xiàn)鋰電池生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，使制造的鋰電池具有較好的一致性，從而保證鋰電池具有較高的安全性。
鋰電池生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工序?yàn)榫砝@和疊片，其中卷繞的核心技術(shù)包括張力控制、卷繞控制和自動(dòng)糾偏等。如果張力控制不好，會(huì)使材料分層或出現(xiàn) S 型皺褶，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的一致性。而鋰電池的容量與卷繞的圈數(shù)和長度密切相關(guān)，精度控制技術(shù)就至關(guān)重要。部分鋰電設(shè)備企業(yè)在這方面開始超越國外同行，例如先導(dǎo)智能卷繞技術(shù)可將張力波動(dòng)范圍控制在5%以內(nèi)，對齊偏差度小于0.3mm，韓國KOEM同時(shí)期張力波動(dòng)范圍控制在8%以內(nèi)。
一體化方面主要是指將不同工序集成為一臺(tái)機(jī)器進(jìn)行，例如先導(dǎo)智能根據(jù)各類客戶需求總結(jié)研制開發(fā)了集鋰電池生產(chǎn)過程不同工藝流程的多功能機(jī)器，比如焊接卷繞一體機(jī)是將極片的焊接和卷繞兩道工序在一臺(tái)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)，可為鋰電池企業(yè)縮短工藝流程，節(jié)省成本。先導(dǎo)智能、贏合科技及利元亨等鋰電設(shè)備企業(yè)又陸續(xù)開發(fā)出輥壓分條一體機(jī)、涂輥分一體機(jī)、激光卷繞一體機(jī)、激光模切分切一體機(jī)和切疊一體機(jī)等設(shè)備。
此外，鋰電池設(shè)備廠商開始從專注于生產(chǎn)單一環(huán)節(jié)的設(shè)備，向其他環(huán)節(jié)延伸形成整線方案。
從技術(shù)方面來說，這種延伸可以降低鋰電池生產(chǎn)線的調(diào)試成本、提高鋰電池生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，因?yàn)椴煌瑥S商的單機(jī)設(shè)備之間工藝交互并不順暢，各環(huán)節(jié)設(shè)備的控制軟件之間協(xié)同性不高，企業(yè)需要反復(fù)調(diào)試，導(dǎo)致整線產(chǎn)能爬坡較慢，而整線設(shè)備可以銜接更為緊密，自動(dòng)化水平進(jìn)一步提升，因此不同環(huán)節(jié)間設(shè)備的融合符合發(fā)展趨勢。
從業(yè)務(wù)擴(kuò)張角度來看，設(shè)備企業(yè)持續(xù)追求更大的市場規(guī)?？臻g和更高的規(guī)模效應(yīng)，覆蓋其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備可以擴(kuò)大設(shè)備企業(yè)自身市場空間和發(fā)展規(guī)模，整線方案也有利于設(shè)備企業(yè)和鋰電池的新入局者們建立緊密合作。
因此，在技術(shù)發(fā)展趨勢和業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的雙重作用下，這一時(shí)期鋰電設(shè)備頭部企業(yè)如贏合科技和先導(dǎo)智能在解決關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備基礎(chǔ)上，向整線設(shè)備方案供應(yīng)商邁進(jìn)，紛紛并購其他工序領(lǐng)域的設(shè)備廠商。例如，贏合科技率先提出要為客戶提供整條生產(chǎn)線解決方案及其服務(wù)，打造鋰電設(shè)備生產(chǎn)線訂單交付的交鑰匙 模式。贏合科技2015年收購新浦自動(dòng)化，補(bǔ)齊電芯化成檢測設(shè)備，打通了電芯生產(chǎn)設(shè)備線，2017年又收購了涂布機(jī)設(shè)備商?hào)|莞雅康，打通前中段設(shè)備。先導(dǎo)智能則在2017年收購后端設(shè)備供應(yīng)商泰坦新動(dòng)力。
鋰電設(shè)備廠商的收購基本都是圍繞著增強(qiáng)公司在鋰電行業(yè)核心競爭力和議價(jià)權(quán)展開的。不同設(shè)備廠商之間上游供應(yīng)商趨同、下游客戶重疊，業(yè)務(wù)上具有較高的協(xié)同性，所以這些并購基本上都形成了較好的規(guī)模效應(yīng)。
除了技術(shù)和業(yè)務(wù)方面的精進(jìn)和拓展，鋰電設(shè)備企業(yè)也開始注重修煉自身的內(nèi)功。由于鋰電設(shè)備是一個(gè)典型的非標(biāo)自動(dòng)化行業(yè)，下游產(chǎn)能擴(kuò)張會(huì)非?？简?yàn)設(shè)備廠商的交付能力和柔性生產(chǎn)能力，對于產(chǎn)品質(zhì)量、成本和交付的要求會(huì)進(jìn)一步提升。因此為了提升自身生產(chǎn)管理和制造水平，頭部鋰電設(shè)備廠商開始陸續(xù)加快自身信息化、數(shù)字化建設(shè)。
先導(dǎo)智能2015年開始與IBM合作建立先導(dǎo)云和大數(shù)據(jù)中心，推進(jìn)ERP系統(tǒng)建設(shè)，集成應(yīng)用數(shù)字化協(xié)同平臺(tái)，同時(shí)還自主開發(fā)MES生產(chǎn)執(zhí)行管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與PDM、ERP系統(tǒng)等綜合集成，依托先導(dǎo)云平臺(tái)，使設(shè)計(jì)高效協(xié)同、生產(chǎn)過程精準(zhǔn)反饋、工廠生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)智能化，增強(qiáng)自身競爭力。贏合科技也在2018年研發(fā)建設(shè)云平臺(tái)，并自主開發(fā)MES生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)裝備研發(fā)設(shè)計(jì)協(xié)同和生產(chǎn)管控集成，同時(shí)研發(fā)利用數(shù)字化仿真技術(shù)，建立動(dòng)力電池生產(chǎn)裝備數(shù)據(jù)庫和整線模型，以縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。
產(chǎn)能擴(kuò)張不是持續(xù)的，到2018年，產(chǎn)能擴(kuò)張的好日子已經(jīng)持續(xù)了3年，鋰電行業(yè)產(chǎn)能過剩的問題愈發(fā)凸顯。其實(shí)在2017年末，國內(nèi)動(dòng)力電池實(shí)際有效產(chǎn)能達(dá)到了110GWh，而產(chǎn)能利用率只有40%左右。2018年國內(nèi)動(dòng)力電池有效產(chǎn)能約在150-160 GWh，而2018年全年產(chǎn)量為70.6GWh，產(chǎn)能利用率低于50%，需求側(cè)裝機(jī)量雖然同比增長56.88%，但是總量僅為56.89GWh，遠(yuǎn)小于產(chǎn)量。鋰電行業(yè)供過于求的程度進(jìn)一步加深。（2017年動(dòng)力電池裝機(jī)量36.43GWh，產(chǎn)量44.5GWh）
行業(yè)競爭格局演變持續(xù)到2018年時(shí)，前五大動(dòng)力電池廠商裝機(jī)量已高達(dá)93%，產(chǎn)能占比卻只有53%，行業(yè)中頭部企業(yè)的優(yōu)勢和產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩已經(jīng)十分明顯。2018年部分鋰電池企業(yè)利潤甚至轉(zhuǎn)負(fù)，一些企業(yè)或因難以承受成本壓力或因技術(shù)路線問題，紛紛出局。當(dāng)年鋰電池企業(yè)數(shù)量急劇減少，整個(gè)行業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張開始停頓。鋰電池企業(yè)毛利率的下降也傳導(dǎo)至上游，鋰電設(shè)備企業(yè)承受議價(jià)壓力，毛利率也隨之下降。2019年，新能源汽車政策補(bǔ)貼退坡，行業(yè)整體進(jìn)入調(diào)整期，當(dāng)年鋰電設(shè)備企業(yè)的營收普遍僅有10%左右的增長。那些和頭部鋰電企業(yè)保持緊密合作關(guān)系的鋰電設(shè)備企業(yè)則在風(fēng)浪中站穩(wěn)了腳跟，等待下一輪產(chǎn)能擴(kuò)張周期的到來。
2014-2020鋰電設(shè)備行業(yè)營業(yè)收入（億元）及同比增速 數(shù)據(jù)來源：Wind，招商證券整理[9]
2020年第三季度開始，新能源乘用車單月銷量和滲透率已經(jīng)開始抬升。2021 年新能源車開年銷量更是大超預(yù)期。2021 年1-2 月，新能源乘用車零售銷量分別達(dá)到15.5 萬、9.7 萬輛，同比大幅上漲3 倍、8 倍。2021 年1-2 月新能源乘用車的滲透率分別為8%、9%，遠(yuǎn)超去年同期水平。這一上升勢頭一直持續(xù)整個(gè)2021年，到2021年年末，12月新能源車國內(nèi)零售滲透率達(dá)到22.6%，全年滲透率14.8%，相較2020年5.8%的滲透率大幅提升。新能源汽車從導(dǎo)入期正式邁入成長期，這一輪成長期引發(fā)的上游產(chǎn)能擴(kuò)張自然也要比上一輪更為迅猛。
圖片來源：乘聯(lián)會(huì)
2020年下半年新能源汽車的增長趨勢在2021年開年得到確認(rèn)后，2021年1月動(dòng)力電池企業(yè)紛紛宣布新的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，國內(nèi)新增動(dòng)力電池產(chǎn)能規(guī)劃超過35 GWh，2021Q1動(dòng)力電池新增產(chǎn)能規(guī)劃超過470GWh。國外動(dòng)力鋰電池?cái)U(kuò)產(chǎn)潛力也非常巨大，歐洲本土產(chǎn)能不足也促使國內(nèi)鋰電池及設(shè)備企業(yè)紛紛出海。
這一次擴(kuò)產(chǎn)上不僅是寧德時(shí)代、比亞迪和國軒高科等一線廠商加速，中創(chuàng)新航、蜂巢能源和億緯鋰能等鋰電新勢力也紛紛加入擴(kuò)產(chǎn)大軍。寧德時(shí)代規(guī)劃到2025年公司產(chǎn)能至少達(dá)到520GWh，國軒高科2025年產(chǎn)能規(guī)模要達(dá)到300GWh，蜂巢能源規(guī)劃2025年總產(chǎn)能要達(dá)到600 GWh。
除了產(chǎn)能方面電池企業(yè)紛紛向更高產(chǎn)能目標(biāo)沖鋒，這一回各家鋰電池企業(yè)包括整車企業(yè)在電池材料、工藝和結(jié)構(gòu)上都搞起了技術(shù)創(chuàng)新。首先是比亞迪高調(diào)推出刀片電池，宣告能量密度提升的磷酸鐵鋰又殺了回來，2020年三元和磷酸鐵鋰的裝機(jī)量占比上也已經(jīng)體現(xiàn)了這一點(diǎn)。蜂巢能源采用疊片技術(shù)替代普遍應(yīng)用的卷繞技術(shù)，并推出自主研發(fā)的短刀電池系列。特斯拉推出4680圓柱大電池并實(shí)現(xiàn)單月100萬塊的量產(chǎn)水平。還有材料方面如高鎳三元、無鈷等正極材料，系統(tǒng)集成方面的CTP/CTC技術(shù)等等層出不窮。雖然目前看這些創(chuàng)新還不具備非常強(qiáng)的顛覆性，但是為鋰電行業(yè)帶來了新的活力。這些電池技術(shù)創(chuàng)新也將引領(lǐng)鋰電設(shè)備企業(yè)研發(fā)適配新工藝的新型鋰電設(shè)備，舊有的落后產(chǎn)能將被淘汰。
相較上一輪產(chǎn)能擴(kuò)張時(shí)國內(nèi)鋰電設(shè)備還在向全自動(dòng)化邁進(jìn)，新時(shí)期鋰電設(shè)備企業(yè)開始將智能控制技術(shù)融入裝備之中。例如，先導(dǎo)智能的疊片設(shè)備采用多重閉環(huán)控制技術(shù)確保疊片精度，并能完成自適應(yīng)智能程序優(yōu)化使得整機(jī)綜合稼動(dòng)率可達(dá)到80%以上，節(jié)省調(diào)試時(shí)間。疊片機(jī)還采用AI算法技術(shù)以實(shí)現(xiàn)疊片過程包覆的全監(jiān)控；支持不良極片自動(dòng)剔除。先導(dǎo)智能還將機(jī)器視覺技術(shù)融入疊片設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了從制片缺陷、疊片overhang到電芯外觀的全過程智能化檢測。先導(dǎo)自研的卷繞機(jī)配置伺服閉環(huán)低張力精密控制系統(tǒng)和卷繞張力實(shí)時(shí)測量監(jiān)控功能，將張力波動(dòng)控制在≤±3%的水平?？迫鸺夹g(shù)也在疊片精度控制方面和高校合作展開研發(fā)，采用神經(jīng)近似內(nèi)模和迭代學(xué)習(xí)控制相結(jié)合的方法來改進(jìn)疊片工藝中隔膜糾偏效果[10]。
整線交付方案作用更為突出，頭部設(shè)備企業(yè)加大新技術(shù)投入由于一、二線電池廠商均在加速擴(kuò)產(chǎn)，整線產(chǎn)品交付速度更快、價(jià)格較低、整體自動(dòng)化程度更高的優(yōu)勢顯現(xiàn)出來，整線交付有助于鋰電池企業(yè)快速形成新產(chǎn)能。鋰電設(shè)備企業(yè)則需要考慮產(chǎn)線整體的工序連接、上下游設(shè)備匹配和廠內(nèi)物流等問題，特別是需要考慮整線的設(shè)計(jì)布局。整線不是簡單把前端、中端、后端的設(shè)備進(jìn)行拼湊，需要專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)深入了解鋰電池生產(chǎn)工藝，通過工序優(yōu)化、前后產(chǎn)能平衡設(shè)計(jì)、加大新技術(shù)運(yùn)用等，為下游企業(yè)提供穩(wěn)定、可靠、效率高的整線方案。
整線生產(chǎn)除了設(shè)備自動(dòng)化，還要實(shí)現(xiàn)中間物料轉(zhuǎn)運(yùn)的自動(dòng)化柔性化。設(shè)備企業(yè)針對廠內(nèi)物流開發(fā)智能物流系統(tǒng)，例如在鋰電生產(chǎn)的涂布、模切和卷繞工序，設(shè)計(jì)開發(fā)相應(yīng)的AMR，實(shí)現(xiàn)卷料的自動(dòng)搬運(yùn)和自動(dòng)上下料和鋰電前段工序的無人化物流，提升生產(chǎn)線整體協(xié)同性。再比如建立智能化、自動(dòng)化立體庫實(shí)現(xiàn)智能倉儲(chǔ)，并通過堆垛機(jī)和立體倉完成原料處理、成品收發(fā)貨、成品存儲(chǔ)管理等，可提高空間利用率，提升倉儲(chǔ)物流效率。先導(dǎo)智能和贏合科技都在AMR技術(shù)領(lǐng)域開展了相應(yīng)研發(fā)，贏合科技還在軟包590組裝線上研發(fā)應(yīng)用了高速磁懸浮物流技術(shù)。
設(shè)備企業(yè)開始由硬件銷售切入軟件服務(wù)為了滿足下游需求、提高客戶粘性，鋰電設(shè)備企業(yè)開始由單純的硬件裝備供應(yīng)商開始轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r(shí)交付軟硬件產(chǎn)品的整體智能制造解決方案供應(yīng)商，軟件的作用日益凸顯。如先導(dǎo)智能2021年定向增發(fā)募集資金用于投建鋰電智能制造數(shù)字化整體解決方案研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，該項(xiàng)目包括了機(jī)器視覺、智能物流、數(shù)字孿生和MES軟件四部分，這意味著鋰電設(shè)備企業(yè)的數(shù)字化、智能化投入已經(jīng)從內(nèi)生發(fā)展到外延，成為提升客戶粘性、增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力的一部分。
機(jī)器視覺部分，先導(dǎo)智能希望通過自主研發(fā)深度學(xué)習(xí)算法模塊，實(shí)現(xiàn)低對比度、形狀多變?nèi)毕菽繕?biāo)的像素及精度提取，提高分類檢測效率，減少人員參與，進(jìn)而提高整線生產(chǎn)效率和質(zhì)檢精度。
先導(dǎo)智能希望開發(fā)適用于下游鋰電池和新能源汽車企業(yè)的數(shù)字孿生解決方案，通過生產(chǎn)線設(shè)備的仿真測試及虛擬調(diào)試等功能實(shí)現(xiàn)智能工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)，即在虛擬調(diào)試中根據(jù)客戶需要不斷優(yōu)化于涂布、輥壓、分切等設(shè)備的工藝參數(shù)，優(yōu)化物料流控制策略，從而縮短項(xiàng)目交付周期、提升設(shè)備性能及可靠性，以滿足下游客戶快速形成實(shí)際產(chǎn)能的迫切需求。
贏合科技早在2015年就成立子公司慧合智能專營鋰電行業(yè)MES軟件。利元亨在2021年成立海葵智造，將自研的MES軟件系統(tǒng)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)結(jié)合，整體構(gòu)建為鋰電行業(yè)的數(shù)字化工廠解決方案，幫助鋰電企業(yè)提升生產(chǎn)管理水平。
可以看出，鋰電設(shè)備企業(yè)不再單單把銷售硬件設(shè)備收入作為唯一的收入來源，開始形成軟硬結(jié)合和虛實(shí)融合的整體智能制造解決方案，希望以此深度綁定下游客戶并形成新的增長曲線。
加強(qiáng)自身數(shù)字化建設(shè)為了應(yīng)對日益緊迫的交付壓力，鋰電設(shè)備企業(yè)開始進(jìn)一步加強(qiáng)自身數(shù)字化建設(shè)，贏合科技2020年開始推動(dòng)數(shù)字化管理升級，將數(shù)字化管理升級列入三年重要發(fā)展戰(zhàn)略之一，力圖形成全流程可追溯管理、數(shù)據(jù)透明、指標(biāo)量化、管理閉環(huán)的數(shù)字化管理體系。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，贏合科技運(yùn)用仿真技術(shù)模擬產(chǎn)品全生命周期狀態(tài)，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低試錯(cuò)成本。先導(dǎo)智能則開啟工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)，希望以此打破非標(biāo)裝備制造企業(yè)生產(chǎn)管控難、產(chǎn)能規(guī)模提升難的瓶頸，滿足鋰電設(shè)備多品種小批量的柔性化生產(chǎn)研發(fā)需求。
圖 先導(dǎo)智能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)體系
出海國外市場拓展方面，國內(nèi)鋰電設(shè)備企業(yè)產(chǎn)品已經(jīng)從實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代發(fā)展到出口海外市場，比如先導(dǎo)智能2021年海外營收已經(jīng)超過14.78億元，訂單占比超過30%，已經(jīng)落地的海外客戶包括寶馬和Northvolt等。
和下游鋰電池企業(yè)綁定更為緊密外部合作上，鋰電設(shè)備企業(yè)與下游電池廠商的戰(zhàn)略合作更為緊密，原因在于這一輪擴(kuò)產(chǎn)對于頭部電池廠商來說也并不輕松，為了守住市場份額必須保障上游供應(yīng)鏈的穩(wěn)定。
比如LG新能源和贏合科技2021年開展共享專利和前沿技術(shù)成果的研發(fā)活動(dòng)，已共同開發(fā)了七項(xiàng)核心技術(shù)專利，贏合具有三年的使用期限。
寧德時(shí)代在2020年與先導(dǎo)智能簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，寧德時(shí)代鼓勵(lì)先導(dǎo)智能在未來新電池技術(shù)研發(fā)流程的 DVT（Design Verification Test，設(shè)計(jì)驗(yàn)證測試）階段，參與聯(lián)合研發(fā)并提供設(shè)備的研發(fā)和配套。依托寧德時(shí)代在前沿電池技術(shù)路線上的指引和設(shè)備研發(fā)使用的反饋，先導(dǎo)智能將深入理解鋰電生產(chǎn)工藝，對電池前沿技術(shù)將具備更加敏銳的感知力，節(jié)約大量的研發(fā)資源，有助于先導(dǎo)設(shè)備快速優(yōu)化設(shè)備工藝。寧德時(shí)代還將為先導(dǎo)智能開拓汽車客戶銷售PACK產(chǎn)線產(chǎn)品提供渠道便利。
從兩次產(chǎn)能擴(kuò)張周期對比來看，鋰電設(shè)備企業(yè)在技術(shù)、業(yè)務(wù)、自身數(shù)字化水平、外部合作等方面在兩次產(chǎn)業(yè)浪潮來臨后都邁上了一個(gè)新臺(tái)階、不斷深化。
技術(shù)方面，第一次產(chǎn)能擴(kuò)張時(shí)期，鋰電設(shè)備從半自動(dòng)化走向自動(dòng)化。第二次產(chǎn)能擴(kuò)張，鋰電設(shè)備開始加強(qiáng)智能化。這背后其實(shí)都是鋰電池企業(yè)提升電池制造技術(shù)水平的需求所決定的。
本輪鋰電設(shè)備企業(yè)智能化外延的動(dòng)力就來源于鋰電池企業(yè)對實(shí)現(xiàn)智能制造的迫切需求。首先，這一輪擴(kuò)產(chǎn)使鋰電行業(yè)從GWh時(shí)代走進(jìn)了TWh時(shí)代。鋰電行業(yè)產(chǎn)能建設(shè)周期為6-9個(gè)月，真正形成產(chǎn)能還需要爬坡3個(gè)月左右。下游需求又日益呈現(xiàn)出多種型號(hào)混產(chǎn)的趨勢。所以鋰電池企業(yè)需要智能制造技術(shù)來滿足自身快速形成產(chǎn)能、規(guī)模效應(yīng)以及柔性生產(chǎn)的需求。
近年來鋰電池企業(yè)推進(jìn)智能制造動(dòng)作頻頻，寧德時(shí)代在2021年投資入股工業(yè)智能化企業(yè)安脈盛，成立子公司寧德時(shí)代潤智軟件，在AI技術(shù)應(yīng)用方面先后與騰訊云、英特爾等大廠展開合作。蜂巢能源為保障實(shí)現(xiàn)大規(guī)模高效率生產(chǎn)，建設(shè)了車規(guī)級動(dòng)力電池AI智能工廠，AI智能制造成為其四大支撐戰(zhàn)略之一，將AI技術(shù)應(yīng)用于容量預(yù)測、焊接技術(shù)、自放電檢出等工藝環(huán)節(jié)。
數(shù)字化方面，每一次產(chǎn)能擴(kuò)張都會(huì)促使設(shè)備企業(yè)加強(qiáng)自身數(shù)字化建設(shè)，數(shù)字化投入的動(dòng)力來源主要是需要形成更強(qiáng)的交付能力來應(yīng)對業(yè)務(wù)的快速增長，這種數(shù)字化建設(shè)需求更為剛性。而且在第二次產(chǎn)能擴(kuò)張中，鋰電設(shè)備企業(yè)更是將數(shù)字化能力從內(nèi)生推向外延，希望通過交付軟件技術(shù)幫助下游客戶實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能制造，打造新的盈利點(diǎn)。
業(yè)務(wù)拓展方面，鋰電設(shè)備企業(yè)在第一次產(chǎn)能擴(kuò)張時(shí)開始出現(xiàn)整線路線，到近期整線方式又得到進(jìn)一步完善，補(bǔ)充了機(jī)器視覺、AMR等新技術(shù)?？蛻羯希囯娫O(shè)備企業(yè)不只是向海外拓展，也向產(chǎn)業(yè)鏈下游的汽車企業(yè)延伸，未來整車廠甚至將參與電池生產(chǎn)，鋰電設(shè)備客戶將是電池廠與整車廠并存。
外部合作方面，在早年發(fā)展時(shí)期，國內(nèi)鋰電設(shè)備企業(yè)和鋰電池企業(yè)研發(fā)上的合作可以說是幾乎沒有，設(shè)備企業(yè)不懂電池，電池廠也很難找到匹配自己需求的設(shè)備。第一次產(chǎn)能擴(kuò)張后，幾個(gè)和鋰電池廠商合作緊密的設(shè)備企業(yè)快速增長，雙方合作程度日益加深。到第二次產(chǎn)能擴(kuò)張來臨后，雙方的合作更是上升至戰(zhàn)略合作關(guān)系。
對于裝備企業(yè)來說，綁定大客戶本身既是其技術(shù)產(chǎn)品品質(zhì)的體現(xiàn)，可以為市場提供一種信號(hào)效應(yīng)，又是企業(yè)發(fā)展良性循環(huán)的開始。因?yàn)轭^部大客戶對于產(chǎn)品技術(shù)的要求會(huì)更為嚴(yán)苛、理念會(huì)領(lǐng)先行業(yè)，裝備企業(yè)在為大客戶供貨過程中會(huì)不斷學(xué)習(xí)前沿的工藝要求提升自身裝備產(chǎn)品質(zhì)量，將形成產(chǎn)品品質(zhì)-銷量的良性循環(huán)。而這一切的起點(diǎn)恰恰在于裝備企業(yè)對于自身技術(shù)的嚴(yán)格要求。
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來看，鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展從最初的勞動(dòng)密集型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型、資本密集型產(chǎn)業(yè)，折射出我國從最初依靠低價(jià)勞動(dòng)力的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，正在逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐约夹g(shù)創(chuàng)新為主導(dǎo)的發(fā)展方式。我國鋰電產(chǎn)業(yè)逐步掌握全球產(chǎn)業(yè)鏈話語權(quán)的背后是無數(shù)市場主體在吸收借鑒國外產(chǎn)品基礎(chǔ)上堅(jiān)持自主研發(fā)鋰電池產(chǎn)品，而不是單純依靠國外的技術(shù)路線和供應(yīng)鏈體系，逐步從產(chǎn)業(yè)鏈中低端邁向高端領(lǐng)域，證明了產(chǎn)業(yè)的比較優(yōu)勢是可以鍛造出來的，并不是一成不變的。
鋰電池行業(yè)發(fā)展壯大的背后是鋰電設(shè)備行業(yè)的鼎力支持，鋰電設(shè)備行業(yè)也在鋰電池第一次產(chǎn)能擴(kuò)張時(shí)期抓住時(shí)機(jī)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)替代，在第二次產(chǎn)能擴(kuò)張周期走出國門贏得海外訂單。
可以看出，鋰電及其設(shè)備行業(yè)帶有明顯的周期性。下游行業(yè)需求增長傳導(dǎo)至上游，產(chǎn)能錯(cuò)配供給不平衡將帶動(dòng)上游產(chǎn)能擴(kuò)張，每一次產(chǎn)能擴(kuò)張也都會(huì)帶動(dòng)上游原材料的大漲。判斷產(chǎn)能周期可以從產(chǎn)能供需狀況、產(chǎn)能擴(kuò)張速度、鋰電池價(jià)格以及鋰電池企業(yè)利潤水平等維度入手。
鋰電設(shè)備行業(yè)的發(fā)展也體現(xiàn)出裝備制造業(yè)的一些發(fā)展共性：一是設(shè)備企業(yè)會(huì)逐步從單機(jī)設(shè)備到覆蓋多環(huán)節(jié)乃至整線；二是設(shè)備企業(yè)會(huì)逐步從單純銷售硬件設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r(shí)軟硬件產(chǎn)品；三是裝備制造企業(yè)要把握住新興細(xì)分市場產(chǎn)品的高速增長期，在產(chǎn)業(yè)混沌的初期就要尋找有對產(chǎn)品有高品質(zhì)要求的優(yōu)質(zhì)客戶，因?yàn)檠b備制造企業(yè)的增長取決于下游終端產(chǎn)品的增長。以上這些也在其他裝備制造行業(yè)上演過類似的故事。
我們可以體會(huì)到設(shè)備企業(yè)的核心競爭力不只是表面上的硬件設(shè)備，而是對電池制造工藝的深刻理解和產(chǎn)線整合及服務(wù)能力，其實(shí)產(chǎn)線整合及服務(wù)能力本身也是建立在對制造工藝的熟稔程度之上。無論是整線交付，還是后來的智能物流、機(jī)器視覺和MES以及數(shù)字孿生，都是鋰電設(shè)備企業(yè)基于工藝?yán)斫馓嵘陨淼姆?wù)能力進(jìn)而提升客戶粘性的手段。一整套生產(chǎn)線從頭到尾都交付得有始有終，客戶又怎么會(huì)輕易更換供應(yīng)商呢？快速形成實(shí)際產(chǎn)能不就得靠這樣的設(shè)備供應(yīng)商么？
綜合以上對發(fā)展歷程的回顧，我們發(fā)現(xiàn)鋰電池及其設(shè)備行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字化和智能化的新發(fā)展階段，那么新階段下的行業(yè)又有哪些新機(jī)會(huì)？其實(shí)不難看出，我國鋰電行業(yè)硬件設(shè)備已頗為成熟，但是軟件側(cè)仍很薄弱，設(shè)備企業(yè)和電池廠商也都在加強(qiáng)軟件的研發(fā)，這其實(shí)也是初創(chuàng)公司在鋰電行業(yè)的機(jī)會(huì)點(diǎn)。
初創(chuàng)公司機(jī)會(huì)側(cè)重在軟件算法側(cè)，硬件裝備也具有一定機(jī)會(huì)，比如工業(yè)機(jī)器人和AMR等，但AMR廠商也需要注重調(diào)度算法層面的技術(shù)儲(chǔ)備，如此可以更深入地介入鋰電池企業(yè)和整車廠客戶，提高客戶粘性。
軟件側(cè)的機(jī)會(huì)主要有以下幾個(gè)方面：
工藝智能：例如針對電池制造中的涂布、干燥、輥壓和焊接等工藝提供智能優(yōu)化技術(shù)，可幫助企業(yè)提升生產(chǎn)質(zhì)量，縮短產(chǎn)線調(diào)試周期。機(jī)器視覺AI檢測：可應(yīng)用于電池外觀檢測、焊接后檢測等環(huán)節(jié)，機(jī)器視覺發(fā)展重點(diǎn)是要形成與制造工藝聯(lián)動(dòng)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。工廠虛擬仿真規(guī)劃：為滿足鋰電企業(yè)快速擴(kuò)產(chǎn)的需求，虛擬調(diào)試仿真以縮短產(chǎn)線調(diào)試周期價(jià)值意義明顯，目前國內(nèi)企業(yè)使用的虛擬工廠規(guī)劃仿真軟件多為西門子的Plant Simulation，例如先導(dǎo)智能購買該軟件用于二次開發(fā)數(shù)字孿生產(chǎn)品。目前也有一些初創(chuàng)公司和高校在這方面有所進(jìn)展。生產(chǎn)管理和智能決策：這方面的軟件也多為外資企業(yè)供應(yīng)，如達(dá)索的3D EXPERIENCE軟件等，存在國產(chǎn)替代機(jī)會(huì)。多尺度設(shè)計(jì)仿真及新材料開發(fā)平臺(tái)：基于電池多尺度真實(shí)物理化學(xué)模型和分子動(dòng)力學(xué)等理論基礎(chǔ)，將電池制造工藝和設(shè)計(jì)仿真結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)電池正向設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)從材料到系統(tǒng)的多尺度全面仿真設(shè)計(jì)，節(jié)省選擇實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)法的時(shí)間成本和材料損耗成本。智能化焊接技術(shù)和鋰電池多尺度設(shè)計(jì)仿真在學(xué)界和業(yè)界的前沿進(jìn)展具體在《智能制造走向深水區(qū)》一文中已有較為詳細(xì)的論述，此處不再展開。
掌握新技術(shù)的初創(chuàng)企業(yè)可以與設(shè)備企業(yè)、鋰電池企業(yè)合作，深入生產(chǎn)場景中共同開發(fā)智能制造技術(shù)，相信越來越多的初創(chuàng)企業(yè)將為行業(yè)帶來新的活力。
鋰電池制造工藝引領(lǐng)鋰電設(shè)備的發(fā)展，而鋰電設(shè)備承載著電池制造工藝。行業(yè)內(nèi)有句話，電池生產(chǎn)的工藝技術(shù)水平有多高，設(shè)備產(chǎn)品的技術(shù)水平就有多高。兩者是緊密結(jié)合的。鋰電技術(shù)在材料、結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)工藝方不斷涌現(xiàn)創(chuàng)新，鋰電設(shè)備才能持續(xù)發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)浪潮起起伏伏，沒有無緣無故的擴(kuò)張興起，也沒有無緣無故的過剩淘汰。回歸制造業(yè)本源，只有立足技術(shù)創(chuàng)新，企業(yè)才能抓住稍縱即逝的時(shí)機(jī)勇立潮頭，才能在潮水退去時(shí)穩(wěn)如磐石。產(chǎn)業(yè)的生機(jī)勃勃，靠的也正是技術(shù)創(chuàng)新這一股源頭活水。
Copyright ? 2020-2023 山東行知科教儀器設(shè)備有限公司 版權(quán)所有 ?備案號(hào)：魯ICP備16020776號(hào)-2
地址：高新區(qū)萬福辦事處吳拐行政村 電話：0530-5837666 郵箱：2586826320@qq.com
關(guān)注我們