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我国动力锂电池行业该怎样打破国外目前的技术垄断?

日期:2020-07-13   浏览:181
电池制造装备技术差距大
 
目前,国内动力电池发展速度已超国外,但与电池配对的制造装备却仍与国外制造装备存在较大差距。其中就包括设备的精度、速度、可靠性、无人化、可视化、信息化等方面,这与我国工业化整体水平有一定关系。
 
权威调查结果显示,在锂电生产制备过程中,有几个阶段的设备目前还没有实现全面国产化,例如涂布机、卷绕设备、锂电池化成分容柜的设备等,虽然国内都有生产商,但是掌握相关技术或者技术达到国际水平的企业很少。涂布在这三种中国产替代化水平相对较高。即便这样,与国外的厂商对比,还是有不小的差距。
 
由于国内制造装备的落后,电池生产厂商为追求更好的电池质量,选择生产设备时,往往直接选择采购国际上水平更高的设备。减少对制造装备技术的研发投入,靠砸钱买的设备,核心技术还是掌握在国外设备厂商的手里。
 
在外部环境不稳定的情况下,国内企业通过开展大规模、连续化制造技术及装备的研发,专项推进、统一规划装备的研发和制造显得尤为必要。一方面为应对紧急事件,一旦发生黑天鹅事件,国外企业断绝供应设备,至少还有自家设备可用;另一方面,提升设备水平也能在提升我国动力锂电性能后,在国外群雄中能立足,也是实现中国制造2025的有效举措,真正为我国应对外围的技术压力提供支撑。因此,我国锂电企业或装备制造企业应加大研发投入,坚持自主知识产权,自主创新。在设计和制造装备时,还应充分利用建模和仿真分析,重视机理研究,并能充分活用上下游资源,积极有效沟通,明确开发目标,充分考虑全生命周期内的成本。
 
动力锂电池自动化水平低
目前动力电池系统的产量规模,相比起2020年500万辆新能源汽车所需要的电池数量还有一定的空间。主要原因是,从市场角度看,从2015年下半年开始,我国动力电池系统才开始出现爆发式增长,国内动力电池的产品设计和制造工艺技术升级没有跟上发展速度,尤其是电池模组的关键生产工艺方面,设计、验证都不够充分完善,一次通过率低,且难以实现在线自动测试及品质追踪。因此,动力电池系统生产仍以半自动化为主,仅有少数电池厂商实现了动力电池模块或模组的自动化生产。此外,前期市场需求产品种类较多、不同车企对电池频繁换型,导致了规模化效应不够,这也是企业没有投入自动化生产设备的主要原因。
以动力电池pACK系统为例。pACK的自动化水平不高,与我国国情有关。我国动力电池产业布局与新能源汽车产业园布局、地域等紧密相关,因此,在电池设计pACK的时候往往要根据不同的车企配型进行改造,因为不同芯体、不同电路设计带来差异化的要求,造成了自动化设计上的困难。导致企业在进行电池pACK的时候无法采用固定的一种或几种模式进行,往往都需要按车企的电池需求来调整。
 
产业链或跨产业之间协作仍不紧密
我国动力电池产业链上下游不同类型参与主体和企业之间的协助存在不足。在提升动力电池能量密度方面,如果只凭负极材料研发企业通过单打独斗的方式来提高电池能量密度,难度大且效果不显著。
外,在动力电池产业的一些特定环节,跨产业、跨领域协作十分迫切。动力电池进入报废期,废旧动力电池的梯次利用和废物回收成了新风口。而在梯次利用过程中,涉及到多个领域、多个产业,包括动力电池生产过程中的编码,到新能源汽车使用报废,再到废旧电池服役于电力、储能等领域,完全使用后进行材料回收。所以,动力电池全生命周期中,需要更多产业进行更广领域的合作。然而,目前为止,我国动力电池全生命周期的合作正处于起步阶段,相关法规不尽完善,企业之间的协作并不紧密。
因此,锂电产业链中电芯企业、BMS研发企业、电池包系统pACK企业、装备企业、检测企业和整车企业等企业需要更多的联合开发,加强供应链协同合作,将各自的优势充分发挥,扬长避短。此外,在产业链之外的跨领域也是动力电池产业链的盈利点所在,如果能形成梯度利用,材料回收等跨产业的合作,无疑为动力电池产业链打造了更宽的护城河,在抵御外部的风险时更有利。