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寧德時代倪軍:電池智能制造趨勢分析

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  [汽車之家 資訊]  10月17日,2023(第七屆)中德汽車大會在吉林長春正式召開。大會以“引領·革新·超越”為主題,結合國際國內(nèi)行業(yè)態(tài)勢,邀請來自企業(yè)、機構、政府、產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)等重量級嘉賓,共同論道中德汽車全業(yè)界共同關心的全球宏觀動向、整體產(chǎn)業(yè)顛覆性趨勢與合作機遇,分享整車企業(yè)轉型、生態(tài)圈構建,零部件企業(yè)創(chuàng)新引領等話題,探討新能源、智能網(wǎng)聯(lián)、新零售、數(shù)字化、供應鏈等熱點細分領域的創(chuàng)新發(fā)展。

  大會由商務部投資促進事務局、長春市人民政府、中國一汽集團、吉林省商務廳聯(lián)合主辦,長春汽車經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)管理委員會承辦。汽車之家作為戰(zhàn)略合作媒體參與此次活動,在大會現(xiàn)場為大家?guī)砼c會嘉賓的精彩觀點。

汽車之家

『寧德時代首席制造官、工程制造及研發(fā)體系聯(lián)席總裁、集團高級副總裁 倪軍』

  2023(第七屆)中德汽車大會上,寧德時代首席制造官、工程制造及研發(fā)體系聯(lián)席總裁、集團高級副總裁 倪軍發(fā)表了精彩致辭。他表示:“鋰電池的應用場景,包括電動電車、重卡、礦山、豪華油輪、儲能系統(tǒng)、換電、航空領域,各行各業(yè)都有非常多的應用場景可以取代石油、煤炭等等!

  以下為發(fā)言實錄:

  各位上午好,非常榮幸代表寧德時代分享我們對電池制造的一些想法和進展。寧德時代作為一個非常年輕的企業(yè),創(chuàng)立于2011年,我們主要從事人類新能源轉型所做需求的關鍵產(chǎn)品技術,包括電池模組pack以及儲能系統(tǒng),在短短的12年里面,寧德時代取得了巨大進步,在電動車領域,2017年開始寧德時代連續(xù)六年保持全球領先地位,22年全球動力市占率37%,預計到今年結束全球有1000萬輛汽車承載著寧德時代的動力電池,在儲能領域寧德時代從2021年連續(xù)兩年保持全球在儲能出貨量最多。

  現(xiàn)在我們也預計全球快速進入到吉瓦時時代,不光是中國在新能源汽車儲能業(yè)務方面,包括全球的其他市場也紛紛宣布開始全面電動化,以及對“雙碳”的思考。我們認為,當整個動力電池和儲能電池進入到T瓦時時代,會帶來完全不一樣的新的挑戰(zhàn)。寧德時代在多方面創(chuàng)新,希望擴大鋰電池的應用場景,包括電動電車、重卡、礦山、豪華油輪、儲能系統(tǒng)、換電、航空領域,各行各業(yè)都有非常多的應用場景可以取代石油、煤炭等等。

  寧德時代作為一個高科技企業(yè),我們關注核心的技術創(chuàng)新,以下列了我們的樣本。寧德時代通過研發(fā)、創(chuàng)新,不斷提升我們產(chǎn)品的服務壽命和能量密度和可靠性,另外適應不同的環(huán)境,北方、南方的環(huán)境,包括快充、超級快充,5分鐘可以充到80%的電池儲能。寧德時代快速發(fā)展得到了全球各種媒體的普遍認可,寧德時代被世界達沃斯論壇、世界經(jīng)濟論壇授予全球在鋰電行業(yè)唯二的兩座智能制造燈塔工廠,2021年是寧德工廠,2022年的宜賓工廠,同時我們是世界上第一座零在鋰電新能源領域的零碳工廠,也是在寧德!稌r代周刊》把寧德時代評選為全球100位最具影響力的公司,我們的麒麟電池在2022年被《時代周刊》稱之為Innovation of the year(年度創(chuàng)新)。

  鋰電池大家都覺得這是非常重要的產(chǎn)品,我今天想提醒大家,鋰電池是一個非常難的制造行業(yè),我本人從事制造業(yè),進入大學學習制造到現(xiàn)在已經(jīng)45年,我從過往的經(jīng)歷做了很多行業(yè),包括半導體、航空、汽車制造,我從來沒有見到像鋰電池這么難的行業(yè),如果它容易活,美國、歐洲就有自己的電池制造企業(yè)了。為什么難?首先它是多場耦合,多學科的,我們要考慮材料本身的化學、電化學、物理特性、機械特性、電特性、磁特性、熱、流體等多方面,多物理場的耦合,同時是大跨度的多尺度的,我們擔心粉料從納米到微米到毫米到米級到千米級,這是非常復雜的。對它的可靠性要求非常高,我自己從事制造業(yè)這么多年,世界級制造我們一般都講六西格瑪,六西格瑪?shù)囊馑际敲堪偃f個產(chǎn)品里允許一兩個不良品,但這對電池遠遠不夠,我們需要三個數(shù)量級以上的更高標準。

  我們?yōu)槭裁措y?100萬輛車里如果允許一兩輛車不合格,每一輛車有上百個電池,每一個電池里又有上百圈的極片,所以要實現(xiàn)百萬輛車汽車只有一兩輛不合格,追求的就是十億分之一,所以我們的質量標準從PPM追求到PPB,這就是電池為什么難。這是多學科的融合交叉,跨尺度的復雜性,不只要控制形狀,還要控制性能,我們叫控形控性。

  追求極限的制造精度同時,還要追求極限的可靠性、安全性,要做為一個大規(guī)模的生產(chǎn),還要追求極限的生產(chǎn)速度,多重要求使得電池制造沒有那么容易,我們要有一種敬畏之心,F(xiàn)在市場上為什么大家匆匆忙忙,覺得有錢,買一塊地,政府幫我建一個廠房,我就可以生產(chǎn)電池了,這是有點太簡單地思考,未來很多事情都會發(fā)生。

  為了追求PPB級別,我們使用了大量的增強智慧在整個生產(chǎn)過程的閉環(huán)、優(yōu)化、控制,要實現(xiàn)智能制造必須具備“四T”融合,IT、DT、AT、OT。要實現(xiàn)智能制造,從傳感器、數(shù)據(jù)、采集系統(tǒng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)AI,指導我們智能決策,這里很多方面都會顛覆傳統(tǒng)的制造業(yè),不是傳統(tǒng)的制造業(yè)能夠滿足像我們這種鋰電池要求的。

  鋰電池的生產(chǎn)流程非常復雜,我們的工廠從一端到另外一端,幾公里長,幾百米寬,我們從粉料,從上游的供應商提供不同的粉料,要通過非常精密的攪拌成一種漿料,漿料再涂在超級薄的銅箔或者鋁箔,銅箔只有5個,我們拔一根頭發(fā)直徑是100微米,銅箔的厚度只有頭發(fā)絲直徑的1/20,這是1.5米的寬度,按每分鐘100米的速度飛行,我們要把攪好的漿料均勻涂在銅箔或者鋁箔上,任何的缺陷就會造成電池在車上,或者在儲能系統(tǒng)的失效,非常難,我們經(jīng)過很多工序。我們有6800多個控制點,加上AI來增強缺陷識別能力,設備今天好,明天就不一定保證質量,我們365天都要保證生產(chǎn)成本,設備的主動維護和被動維護以及材料到電池到產(chǎn)品,我們的追溯能力對我們提出了非常大的挑戰(zhàn),所以智能化對我們提出了新的手段。設備端我們采用了很多智能化的設備管理、健康管理,以及預測性維護。

  一般的生產(chǎn)制造,包括半導體制成只關注形狀、尺寸、公差,我們還要關注這個產(chǎn)品的安全性,性能是否保證,不光是形狀達到了,性能不是一般的機械性能,而是電化學性能,通過你的使用來回充放電,它的壽命和性能會發(fā)生改變,寧德時代企業(yè)雖然只有12年,但是創(chuàng)業(yè)團隊在剛開始做消費電子也有十多年的經(jīng)驗,經(jīng)過20多年的積累才積累到今天寧德時代所具備的能力。

  既然我們從事的是新能源事業(yè),在核心運營碳中和,2035年希望整個價值鏈端到端也能夠實現(xiàn)碳中和,我們?yōu)榱藢崿F(xiàn)這兩個極具挑戰(zhàn)的目標,我們采用了各種各樣的方式,從供應鏈,從本身的制成的,從產(chǎn)品的使用,采用了多種創(chuàng)新。寧德時代是目前在整個鋰電行業(yè)全球唯一二的兩所智能制造的全球燈塔工廠在寧德時代。

  我們通過創(chuàng)新使得技術,不光只是高端消費者可以享受到,希望普通老百姓也能夠普惠地享受到。為了實現(xiàn)這個目標,我們投入了大量的研發(fā),我們的R&D投入在整個鋰電行業(yè),全球寧德時代的投入是最大,我們銷售額去年超過3000多億的營業(yè)收入,5%左右的研發(fā)費用率,我們已經(jīng)超過1.8萬個研發(fā)人員,評為2022年最具創(chuàng)新的產(chǎn)品。

  我們今年在上海汽車展發(fā)布了寧德時代的凝聚態(tài)高能量比的電池,這是為了航空應用場景。最近寧德時代發(fā)布的神行超級快充,最快充400公里。為了支撐寧德時代在這方面的不斷提升,我們從事四大領域,在材料化學體系利用大數(shù)據(jù)、AI等不同先進手段,快速迭代我們的材料化學體系,一方面考慮這種材料的性能,同時考慮成本和未來材料的儲備,在結構,從電芯結構到模組結構到pack結構,甚至到CTC,來做整個結構的優(yōu)化,再加上商業(yè)模式的創(chuàng)新,我們做了整個電池的快速更換,推出了巧克力電池,乘用車換電只需3分鐘即可支持400公里續(xù)航,重卡也是3-5分鐘巡航400公里。

  寧德時代為了全人類的新能源轉型,這是我們創(chuàng)建公司的初心,也是我們一直奮斗的目標,謝謝大家。ň幾g/汽車之家 邢月陽)

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