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比亚迪巨型第六代动力电池工厂:每一块电池都可智能追溯

作者:王晓红 2018-07-02 15:03:59 0

继全新一代“唐”于6月26日上市后,比亚迪6月27日在青海举行了以“新智造 驭未来”为主题的新一代动力电池工厂正式下线仪式,该工厂2019年全面建成后年产能将达24GWh,将成为在智能化、自动化方面全球领先的巨型动力电池工厂。

动力电池作为电动汽车的“心脏”,是电动汽车大规模普及的关键。目前全球动力电池产业主要集中在中、日、韩三国,比亚迪面临越来越大的竞争压力。不过,作为在动力电池领域耕耘了23年的行业领先者,比亚迪凭借长期坚持的“前瞻思维+科技创新”之理念,计划通过资源整合与效率提升,将青海的电池工厂打造成全球规模最大、管理与科技水平最高的电池工厂,正如其在青海南川工业园的车间里悬挂的标语所言:“青海工厂共同愿景:超越丰田现场管理水平,成为令人尊敬的世界级锂电池标杆工厂。”

为新能源汽车行业更大爆发提前布局

青海的锂资源极为丰富,集中了我国70%以上的锂资源储量,是我国乃至全球重要的锂资源基地。此外,青海属于高原大陆性气候,雨量偏少、气候干燥,拥有非常适宜生产动力电池的气候环境。位于西宁市南川工业园的比亚迪动力电池工厂,占地1500亩,相当于140个标准足球场的面积。这一巨型电池工厂2019年全部投产后,若以比亚迪刚上市的全新一代“唐”(插电式混合动力版本)的电池为20KWh/辆计算,24吉瓦时(GWh)的年产能可满足120万台“唐”的电池需求。

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比亚迪青海动力电池工厂

青海电池工厂计划全部生产三元电池(比亚迪动力电池包含磷酸铁锂电池和三元电池,两种电池的产线可相互适用,两种电池的产能可根据需求在短期内实现灵活调产)。根据比亚迪的规划,2020年比亚迪动力电池总产能预计可达60GWh。此前,位于深圳和广东惠州的两个基地的年产能共计为16GWh。比亚迪品牌及公关处总经理李巍透露,预计今年底公司将实现共约28GWh的动力电池年产能。在6月27日青海工厂下线仪式活动现场,比亚迪董事长兼总裁王传福表示:“电动化已经成为定局,各国禁售传统燃油车的时间表已经陆续发布,新能源汽车行业将迎来更大的爆发。”比亚迪青海动力电池工厂的投产,将进一步缓解全球高端动力电池产能的紧缺。

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青海动力电池工厂产线

高度的智能化、信息化与自动化

除了规模巨大之外,高度的智能化、信息化也是比亚迪青海电池工厂的一大特点。这里生产的每一块电池都有身份标识(ID),可智能追溯。青海电池工厂采用的是比亚迪全球首创的第六代动力电池产线,整个生产过程,不仅通过近百个机器人、MES信息化系统(Manufacturing Execution System)、智能物流系统以及多功能无人搬运车,实现产线的自动化和信息化,且能够将全自动生产线的硬件、软件实现智能互联,使得工厂在智能化、自动化和信息化方面达到全球顶尖水平,生产效率领先行业5年以上,助力“中国制造2025”战略迈上新的台阶。

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如在智能物流系统方面,青海工厂将通过智能交通系统和相关信息技术实现物流作业的实时信息采集,并在集成的环境下对采集的信息进行分析和处理。通过在各个物流环节中的信息传输,为原材料供应商、生产制造商、客户等各方提供及时、准确、详尽的信息,从而加快反应速度和降低沟通成本。

“无论我们的电池处在世界的哪个角落,只要扫描电池上方的二维码,就能了解关于它的一切信息”,比亚迪副总裁、电池事业群CEO何龙介绍道。而这一功能的实现,正是得益于工厂的信息化系统。产线配备的MES系统,即是实现高度信息化的关键之一。通过这一系统,可以实时收集生产过程中所有设备/产品的相关信息,相当于给每一块电池设置了唯一ID,从而可以智能追溯电池的原材料批次、关键参数、经过的工序、生产时间及操作员工等信息。更为重要的是,通过对及时反馈的设备/产品性能等数据进行分析,能够对可能发生的异常情况进行预防。

多举措实现关键指标的突破

目前小批量“炼狱级”测试的结果显示,青海工厂的电池品质非常高。所谓“炼狱级”测试,是指动力电池要经过火烧、过充、过放、短路、针刺、挤压、冲击、跌落等多项安全及可靠性测试。这一优异的结果来自于比亚迪对产品一致性、稳定性和能量密度“关键”指标的极致追求。为寻求在这些指标上获得突破,拥有23年电池研发和制造经验的比亚迪在制造流程的诸多细节上做了精心设计。

青海工厂的生产线采用“航天级”极致工艺标准,配备诸多智能化、信息化系统;此外,还进行了超乎寻常的“集成式”设计——集成了配料、涂布、辊压、分切、卷绕、装配、注液、封口等一系列功能模块,工序多且复杂。这种“全流程、一站式”的产线设计,极大地排除了因生产中途触碰/搬运半成品而掺入杂质、温度湿度变化等各种有可能降低产品品质的因素。为了进一步降低人为触摸产品的概率,搭载电磁/光学等自动导引装置的多功能无人搬运车也被安排在产线,用于极片转运等多个制造环节。

提前布局上游原材料与动力电池回收

比亚迪在动力电池的上游原材料已进行深入布局。2016年,比亚迪与青海盐湖工业股份有限公司、深圳市卓域成投资有限公司共同投资,设立成立青海盐湖比亚迪资源开发有限公司,专门从事盐湖资源综合利用产品的开发与加工、销售。钴作为三元锂电池必须的原材料,除了需要考虑价格上涨因素外,更关键的是保障供应体系的安全,比亚迪也已入股钴资源企业,确保未来的供应。

对于大众关心的电池回收问题,比亚迪已经建立了电池回收项目。比亚迪针对自己的产品系列,自主研发设计了全自动化动力电池密闭拆解设备,拆解效率高,实现电池全组份(电池中的所有物质)回收。将高价值的材料经处理,回收再循环利用于动力电池,不仅能提升综合利用率,而且做得了真正的环保。由于比亚迪回收的都是自己生产的电池,对于电池的性能、化学成分非常了解,相比其他回收非自身生产动力电池的车企,有较大技术优势。

目前,比亚迪动力电池的应用车型早已涵盖了乘用车、商用车、专用车等多个领域,拥有在全球50多个国家和地区的200多个城市商业化运营经验,成功经历了各种气候、路况、驾驶习惯的考验。今年,比亚迪国内最大竞争对手宁德时代已在A股上市,而日本的松下和丰田,韩国的三星和LG都是动力电池行业产业化走在前列的知名企业。对此,比亚迪将通过资源整合与技术领先,进一步打造动力电池这一核心竞争力,与国内外的世界级对手展开竞争。

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