【中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)官網(wǎng)專稿】 鋰電池相對(duì)鉛酸電池等傳統(tǒng)電池是一個(gè)新興的電池種類，它有著巨大的潛力，廣泛應(yīng)用于信息、能源、交通、軍事等領(lǐng)域，具有高密度、無(wú)記憶、轉(zhuǎn)換效率高、重量輕、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，而且從全生命周期看，其成本已低于鉛酸電池。

 

　　未來(lái)巨大的應(yīng)用空間，將會(huì)對(duì)鋰資源產(chǎn)生巨大的需求，很大程度上來(lái)講，動(dòng)力鋰電池將成為新一代動(dòng)力電池的發(fā)展方向。為進(jìn)一步了解鋰電行業(yè)的最新動(dòng)態(tài)，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)的記者采訪了中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)的專家委員徐建波，他同時(shí)也是江蘇南大紫金鋰電智能裝備有限公司的高級(jí)工程師，有著極強(qiáng)的行業(yè)知識(shí)，特別是對(duì)鋰電池行業(yè)有著自己獨(dú)特的見解。

 

　　據(jù)了解，江蘇南大紫金鋰電智能裝備有限公司是南大紫金的全資子公司，依托南京大學(xué)強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力和母公司在其它粉體行業(yè)18年的深耕作業(yè)，與國(guó)內(nèi)某知名企業(yè)合作，在2011年已建成國(guó)內(nèi)首條鈷酸鋰全自動(dòng)生產(chǎn)線。專注于鋰電池正負(fù)極材料和PACK組裝智能生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)、開發(fā)、安裝、調(diào)試、咨詢等。為了更好地服務(wù)于客戶，公司從鋰電池材料廠家招聘了多名工藝工程師和設(shè)備工程師，同時(shí)擁有多位國(guó)內(nèi)高校和日韓鋰電池材料的專家顧問(wèn)?？梢姡瑢Ｒ恍院蛯I(yè)性是南大紫金優(yōu)于其它同類企業(yè)的特別之處。

 

　　徐建波工程師在南大紫金工作了5年，據(jù)他透露，南大紫金是國(guó)內(nèi)粉體工程領(lǐng)軍企業(yè)，在1999年鋰電行業(yè)剛剛起步之初，南大紫金就已經(jīng)開始關(guān)注鋰電材料生產(chǎn)設(shè)備，2009年起，南大紫金開始正式介入鋰電材料裝備行業(yè)，發(fā)展到2012年，南大紫金將鋰電業(yè)務(wù)單獨(dú)拆分出來(lái)，并成立了南大紫金鋰電裝備，專門負(fù)責(zé)鋰電材料自動(dòng)化裝備的市場(chǎng)開拓。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的探索，公司決定將發(fā)展方向定位在“服務(wù)于鋰電材料行業(yè)的公共性服務(wù)公司”，這樣的定位在于將客戶作為中心來(lái)推進(jìn)公司的發(fā)展。

 

　　日韓的鋰電池工藝相對(duì)成熟，之前基本壟斷了中國(guó)的鋰電市場(chǎng)，這使中國(guó)陷入了一個(gè)尷尬的境地，直到2011年國(guó)內(nèi)第一條大小顆粒鈷酸鋰及第一條三元材料全自動(dòng)生產(chǎn)線的竣工并投入使用，并順利通過(guò)三星和LG的審核，才打破了日韓長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)的壟斷局面，這給中國(guó)鋰電行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了信心，同時(shí)也為其提供了強(qiáng)勁的后臺(tái)基礎(chǔ)。從大的工藝上講，國(guó)外正極材料生產(chǎn)與國(guó)內(nèi)沒(méi)有區(qū)別，核心技術(shù)在于表面包覆、參雜效果的好壞，當(dāng)下國(guó)內(nèi)廠家在這方面已有很大發(fā)展，與國(guó)外生產(chǎn)工藝并無(wú)明顯差異；真正的差距還是在裝備上，國(guó)外材料廠家為了優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量能夠給設(shè)備廠家提出自己的要求，設(shè)備廠家不斷推陳出新，開發(fā)出適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，而國(guó)內(nèi)的材料廠家這方面很欠缺，提不出更多的要求，導(dǎo)致設(shè)備更新?lián)Q代很慢，往往別人用什么設(shè)備，自己也跟著上。因此，需要更多的行業(yè)內(nèi)有豐富經(jīng)驗(yàn)的公司，整合各種資源，開發(fā)出鋰電行業(yè)的專用設(shè)備。其實(shí)，在粉體裝備的集成和智能生產(chǎn)方面，國(guó)內(nèi)不亞于國(guó)外，例如磁性粉體材料和塑料行業(yè)，部分企業(yè)已不再依托日韓，希望在鋰電材料行業(yè)，也能借助以往經(jīng)驗(yàn)，為中國(guó)鋰電打個(gè)翻身仗！

 

　　據(jù)徐工透露，鋰電材料的智能生產(chǎn)（或全自動(dòng)生產(chǎn)）是未來(lái)的必然趨勢(shì)。傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要包括3個(gè)層次，分別是設(shè)備層(device layer)、控制層(control layer)、以及信息層(information layer)。設(shè)備層的功能是將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的形式掛接在現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)上，依照現(xiàn)場(chǎng)總線的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備采用功能模塊的結(jié)構(gòu)，通過(guò)組態(tài)設(shè)計(jì)，完成數(shù)據(jù)擷取、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波、溫度壓力補(bǔ)償、PID控制等各種功能；控制層是自動(dòng)化的基礎(chǔ)，從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中獲取數(shù)據(jù)，完成各種控制、運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)、警報(bào)和趨勢(shì)分析等功能，控制層的功能一般由工業(yè)計(jì)算機(jī)或PLC等控制器完成，這些控制器具備網(wǎng)絡(luò)能力以協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)段與以太網(wǎng)段的連接；第三層信息層提供實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的平臺(tái)，并連接到企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)，同時(shí)從控制層提取有關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)用于制定綜合管理決策。

 

　　工業(yè)化的基礎(chǔ)是自動(dòng)化，自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展了近百年，理論、實(shí)踐都已經(jīng)非常完善了，特別是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的不斷興起和過(guò)程控制要求的日益復(fù)雜應(yīng)運(yùn)而生的DCS控制系統(tǒng)，更是計(jì)算機(jī)技術(shù)，系統(tǒng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和多媒體技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。DCS的理念是分散控制，集中管理，雖然自動(dòng)設(shè)備全部聯(lián)網(wǎng)，并能在控制中心監(jiān)控信息而通過(guò)操作員來(lái)集中管理，但操作員的水平?jīng)Q定了整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化程度，有經(jīng)驗(yàn)的操作員可以使生產(chǎn)最優(yōu)，而缺乏經(jīng)驗(yàn)的操作員只是保證了生產(chǎn)的安全性。是否有辦法做到分散控制，集中優(yōu)化管理？需要通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)根據(jù)所有監(jiān)控信息，通過(guò)分析與優(yōu)化技術(shù)，找到最優(yōu)的控制方法，是物聯(lián)網(wǎng)可以帶給DCS控制系統(tǒng)的。

 

　　為了緊跟德國(guó)的工業(yè)4.0，國(guó)內(nèi)提出了“中國(guó)制造2025”，基于信息物理系統(tǒng)的智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領(lǐng)制造方式變革。鋰電池材料智能生產(chǎn)會(huì)大量減少一線員工數(shù)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)能、大量的數(shù)據(jù)化信息化以提高管理水平。今年的6月初，南大紫金率團(tuán)赴德國(guó)西門子總部參觀學(xué)習(xí)了工業(yè)4.0，由西門子總部電池行業(yè)總監(jiān)兼德國(guó)設(shè)備制造聯(lián)合會(huì)電池設(shè)備分會(huì)主席 Peter Haan接待，介紹了工業(yè)4.0在德國(guó)的基本情況。工業(yè)4.0是將無(wú)處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過(guò)CPS形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)，使人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器以及服務(wù)與服務(wù)之間能夠互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端對(duì)端的高度集成。我們同時(shí)參觀了位于德國(guó)安貝格的西門子電子工廠，這個(gè)高科技電子工廠面積超過(guò)1萬(wàn)平方米，其內(nèi)部是一組智能機(jī)器，它們能夠協(xié)調(diào)從生產(chǎn)線到產(chǎn)品配送等一切要素。它擁有超過(guò)16億個(gè)機(jī)器組件，其產(chǎn)品種類多達(dá)950種。這意味著該工廠的生產(chǎn)系統(tǒng)所處理的數(shù)據(jù)是真正海量的。盡管如此，該工廠的可靠率超過(guò)99%，每百萬(wàn)件產(chǎn)品中只有15件缺陷產(chǎn)品。而動(dòng)力鋰電池及其材料對(duì)安全性、一致性、種類靈活性要求更高，需要引入智慧工廠予以解決。因此，南大紫金計(jì)劃與西門子共同開發(fā)，在中國(guó)建立首條工業(yè)4.0鋰電池正極材料智能生產(chǎn)線。目前已與國(guó)內(nèi)某知名正極材料廠家達(dá)成初步意向，計(jì)劃在2016年底建成。
 

（本文由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)官網(wǎng)制作方鑫欏資訊采寫）