◾机箱机柜◾配电组件◾温控系统◾IT基础设施◾软件与服务09.2023/CHINA锂电池行业扫码获取更多产品信息www.rittal.com为了应对全球能源危机和节能减排需求，新能源汽车成为各国发展的重点。锂电池行业由此取得飞速发展，技术不断进步，制造工艺持续优化，数字化与智能制造在钾电池工厂的应用不断深入。目录Ⅲ解决方案.................................................................................23Ⅰ行业洞察...................................................................................11.威图智能制造解决方案........................................................................................252.颠覆传统机柜技术（PK国产化）.......................................................................261.新能源汽车带动电池产业发展.............................................................................13.标准化助力国产化新势力快速发展.....................................................................274“.数字孪生”技术全面提升竞争力.......................................................................291.1市场需求持续快增......................................................................................................15.助力客户绿色双碳可持续发展.............................................................................301.2政策引领....................................................................................................................31.3技术创新驱动.............................................................................................................7Ⅳ实践案例..........................................................................................................312.新能源锂电市场的竞争格局及未来展望....................................................................91.丰富的产品线和优异的产品性能助力新能源电池企业不断发展.......................312.电池产线客户快速出海的秘诀..............................................................................332.1头部企业市场份额进一步加大....................................................................................93“.数字孪生”助力客户数字化转型升级................................................................352.2未来展望..................................................................................................................113.当下新能源锂电企业的痛点与挑战................................................................143.1锂电池生产工序诸多技术瓶颈..................................................................................143.2装车需求与供应能力的不均衡..................................................................................153.3新型电池技术挑战....................................................................................................163.4企业降本增效...........................................................................................................163.5布局海外市场的挑战.................................................................................................17Ⅱ产业升级.................................................................................191.头部企业愿景和目标.....................................................................................191.1宁德时代..................................................................................................................191.2比亚迪（弗迪）.........................................................................................................191.3远景.........................................................................................................................202.以需求为导向的转型与升级的挑战..........................................................................212.1数字化+智能制造转型..............................................................................................212.2供应链管理...............................................................................................................212.3技术创新+安全性......................................................................................................212.4绿色“双碳”发展....................................................................................................212.5重点企业海外布局....................................................................................................22Ⅰ行业洞察全球多个国家已宣布在2050/2060年实现“碳中和”目标，中国也确定了在2060年实现碳中和的2017-2030年全球动力电池装机量及预测（GWh）目标和路径。在“碳达峰、碳中和”目标下，一方面，可再生能源的战略地位得到充分重视；另一方面，因为新能源汽车能够降低碳排放，减少对石油资源的依赖。全球各国政府纷纷出台相关图12017-2030年全球动力电池装机量及预测政策大力推动锂电池、电化学储能、电动汽车等新能源领域重要技术和基础装备发展，逐步降低数据来源：SNEResearch对石油的依赖，探索可持续的能源安全路径。现阶段，新能源汽车换电行业仍在发展初期，随着新能源汽车保有量的持续快速增长，同时换电行业标准1.新能源汽车带动电池产业发展逐渐统一及各省市的补贴政策逐渐完善，中国换电市场潜力将进一步释放。1.1市场需求持续快增2023年6月14日，在国家提出要统一换电站标准后，目前有关部门已经对国家换电站标准进入考察程序。由中国汽车技术研究中心牵头组织乘用车换电行业标准的最终评审，评审结果将报工信部审批。新能源汽车产销量高速增长提升装机需求。中国汽车工业协会数据显示，从1995年我国第一辆新能源车起步，据中国充电联盟统计，截止到2023年6月，全国现有换电站2266座，换电模式将在接下来两年进入高速增到突破1000万辆，历时27年；从第1000万辆到2023年7月第2000万辆的下线，仅用了17个月，中国新能源汽车长期。预计到2025年，全国换电站有望达到2.2万座，按照蔚来汽车换电站的配置，每个换电站至少展现出举世瞩目的发展速度。600kWh的储能，全国换电电池规模将达到13.2GWh。2022年全球新能源汽车市场销量达到1079.3万辆，预计到2025年，全球新能源汽车销量将有望达到2200万2辆，到2030年将超过4000万辆。2022年全球动力电池装机量为515.9GWh，按照2023年1-6月的统计数据，新能源汽车单车平均电量约为47kWh，2025年动力电池装机量将达到1034GWh，2030年将达到1880GWh。随着新能源汽车渗透率逐步提高，未来动力电池装机量也将随之提升。换电市场潜在规模推动动力电池储备。通过换电的高效补能方式，能够大幅解决电动汽车在使用过程中的充电时间（含等待和充电）和里程焦虑问题，而且在国家政策推动下，换电模式中的难点正在逐步突破。11.2政策引领时间政策名称主要内容党的“十八大”以来，我国将发展新能源汽车确立为国家战略，接连推出面向2020年和2035年的产业发展规划，2023年7月《关于恢复和扩大消费的措施》落实构建高质量充电基础设施体系、支持新能源汽车下乡、延续和优化新能源汽车车辆购置国务院批复建立产业发展顶层设计和推进机制，各部门先后推出70余项支持政策举措，各地方结合自身实际出台配税减免等政策。科学布局、适度超前建设充电基础设施体系，加快换电模式推广应用，有效套政策，行业企业加快创新步伐，共同推动我国新能源汽车产业发展获得全球比较优势。2023年6月《关于进一步构建高质量充电满足居民出行充换电需求。推动居住区内公共充电基础设施优化布局并执行居民电价，研究我国政府已制定有关新能源汽车的发展计划及激励措施作为其重要的战略任务之一，中国力争在2060年实现“碳基础设施体系的指导意见》对充电基础设施用电执行峰谷分时电价政策，推动降低新能源汽车用电成本。中和”并在2030年之前达到“碳达峰”。在此背景下，2021年10月，中国国务院公布了《2030年前碳达峰行动方案》，设定2030年将新能源和清洁能源动力的交通工具比例提高至40%的目标。2023年5月《关于加快推进充电基础设施适度超前建设，到2030年建成高质量充电基础设施体系，形成城市面状、公路线状、乡村点动力电池方面，2004年我国就提出要积极开展电动汽车、车用动力电池等新型动力的研究和产业化；2009年提出2023年1月建设更好支持新能源汽车下乡状布局的充电网络，加快重点区域建设，提升运营服务水平。将“锂离子电池/超级电容器”混合动力系统纳入新能源汽车补贴范围；2012年，提出制定动力电池回收利用管理和乡村振兴的实施意见》办法，建立梯级和体系动力电池回收利用管理体系；2017年，规划到2025年，动力电池单体比能量达500Wh/kg。聚焦制约新能源汽车下乡的突出瓶颈，适度超前建设充电基础设施，创新充电基础设施建设、2020年11月，《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》明确提到实施电池技术突破行动，推动动力电池全价《关于组织开展公共领域车辆运营、维护模式，确保“有人建、有人管、能持续”。值链发展，建设动力电池高效循环利用体系；加快推动动力电池回收利用立法等规划。全面电动化先行区试点工作的通知》试点期为2023-2025年，要求公共领域新增及更新车辆新能源占比力争到80%，新增公共3充电桩（标准桩）与公共领域新能源汽车推广数量（标准车）比例力争达到1:1。2022年12月《“十四五”现代物流发展规划》深入推进物流领域节能减排。加强货运车辆适用的充电桩、换电站及内河船舶适用的岸电设施等配套布局建设，加快新能源特别是城市配送领域应用，促进新能源叉车在仓储领域应用。2022年12月《“十四五”扩大内需战略实继续加大柴油货车污染治理力度。施方案》释放出行消费潜力。推动汽车消费由购买管理向使用管理转变，鼓励限购地区探索差异化通行管理等替代限购措施。推进二手车交易登记跨省通办，便利二手车交易。加强停车场、充电桩、换电站、加氢站等配套设施建设。2022年12月《关于推进以县域为重要载体完善市政交通设施，优化公共充换电设施建设布局，加快建设充电桩。推动公共交通工具和物的城镇化建设的意见》流配送、市政环卫等车辆电动化。2022年2月《关于完善能源绿色低碳转型积极推行大容量电气化公共交通和电动、氢能、先进生物液体燃料、天然气等清洁能源交通体制机制和政策措施的意见》工具，完善充电、换电、加氢、加气（LNG）站点布局及服务设施，降低交通运输领域清洁能源用能成本。2022年1月《促进绿色消费实施方案》推动开展新能源汽车换电模式应用试点工作，有序开展燃料电池汽车示范应用。深入开展新2022年1月《关于进一步提升电动汽车能源汽车下乡活动，鼓励汽车企业研发推广适合农村居民出行需要、质优价廉、先进适用的充电设施服务保障能力的新能源汽车，推动健全农村运维服务体系。合理引导消费者购买轻量化、小型化、低排放乘实施意见》用车。大力推动公共领域车辆电动化，提高城市公交、出租（含网约车）、环卫、城市物流配送、邮政快递、民航机场以及党政机关公务领域等新能源汽车应用占比。2022年1月《“十四五”现代能源体系规划》提升城乡地区充换电保障能力，进一步优化布局，因地制宜布局换电站。围绕矿场、港口、城市转运等场景，支持建设布局专用换电站加快车电分离模式探索和推广，促进重型货车和港口内部集卡等领域电动化转型。探索出租、物流运输等领域的共享换电模式，优化提升共享换电服务。优化充电基础设施布局，全面推动车桩协同发展，推进电动汽车与智能电网间的能量和信息双向互动，开展光、储、充、换相结合的新型充换电场站试点示范。表1近年国家出台的鼓励新能源汽车及充电设施发展的政策来源：国家相关部委网站4规划要点具体内容时间政策主要内容发展愿景到2025年，我国新能源汽车市场竞争力明显增强，动力电池、驱动电机、车用操作系统等关键技术2021年10月要坚持“总体部署、分类施策，系统推进、重点突破，取得重大突破，安全水平全面提升。双轮驱动、两手发力，稳妥有序、安全降碳”的工作原则，强化顶层设计和各方统筹，加强政策的系统性、协《2030年前碳达峰行动方案》同性，更好发挥政府作用，充分发挥市场机制作用，坚持先立后破，以保障国家能源安全和经济发展为底线，实施电池技术开展正负极材料、电解液、隔膜、膜电极等关键核心技术研究，加强高强度、轻量化、高安全、低推动能源低碳转型平稳过渡，稳妥有序、循序渐进推进突破行动成本、长寿命的动力电池和燃料电池系统短板技术攻关，加快固态动力电池技术研发及产业化。碳达峰行动，确保安全降碳。提出了非化石能源消费比重、能源利用效率提升、二氧化碳排放强度降低等主要目标。推动动力电池全价鼓励企业提高锂、镍、钴、铂等关键资源保障能力。建立健全动力电池模块化标准体系，加快突破大力推动绿色数据中心创建、运维和改造，引导新型数值链发展关键制造装备，提高工艺水平和生产效率。完善动力电池回收、梯级利用和再资源化的循环利用体据中心走高效、清洁、集约、循环的绿色发展道路。鼓系，鼓励共建共用回收渠道。建立健全动力电池运输仓储、维修保养、安全检验、退役退出、回收励应用高密度集成等高效IT设备、液冷等高效制冷系统、利用等环节管理制度，加强全生命周期监管。2021年7月《新型数据中心发展三年行动高压直流等高效供配电系统、能效环境集成检测等高效计划（2021-2023年）》辅助系统技术产品，支持探索利用锂电池、储氢和飞轮储能等作为数据中心多元化储能和备用电源装置，加强强化质量安全强化企业对产品安全的主体责任，落实生产者责任延伸制度，加强对整车及动力电池、电控等关键动力电池梯次利用产品推广应用。保障系统的质量安全管理、安全状态监测和维修保养检测。加强新能源汽车与电网（V2G）能量互动。加强高循环寿命动力电池技术攻关，推动小功率直流化2020年11月《新能源汽车产业发展规划实施电池技术突破行动；推动动力电池全价值链发展，技术应用。鼓励地方开展V2G示范应用，统筹新能源汽车充放电、电力调度需求，综合运用峰谷电（2021-2035年）》建设动力电池高效循环利用体系；加快推动动力电池回。价、新能源汽车充电优惠等政策，实现新能源汽车与电网能量高效互动，降低新能源汽车用电成推动产业融合本，提高电网调峰调频、安全应急等响应能力。2020年12月《财政部工业和信息化部科2021年新能源汽车补贴标准在2020年基础上退坡；发展技部发展改革委关于进一步20%2021年新能源汽车购置补贴对动力电池系统能量加快推动动力电池回收利用立法。完善新能源汽车推广应用财密度、续驶里程、能耗等技术指标门槛要求不变；进健全政策法规政补贴政策的通知》一步强化监督管理。体系表2《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》动力电池部分内容表32019-2021年国家层面有关动力锂电池行业的政策重点内容来源：前瞻产业研究院来源：前瞻产业研究院561.3技术创新驱动此外，凝聚态电池还聚合了超高比能正极、新型负极、隔离膜及工艺等一系列技术。1.3.1新能源汽车电池系统结构凝聚态电池的能量密度通常比传统液态电池更高，可以达到500Wh/kg以上。由于凝聚态电池的电解质具有固态结构，因此充放电效率更高，可以实现快速充放电。2019年，宁德时代推出CTP（CelltoPACK，无模组动力电池包）1.0，随后各大动力电池企业和车企相继推出去循环寿命：凝聚态电池的固态结构使其具有更长的循环寿命，可达到1000次以上。模组化、集成化的系统结构，提升车内电池的空间利用率和能量密度。目前主要有CTP、CTB（CelltoBody，电安全性：由于凝聚态电池采用固态电解质，避免了液态电解质泄漏和燃烧等安全问题。池车身一体化）和CTC（CelltoChassis，电池底盘一体化）三种。零跑汽车在2022年4月推出了MTC（ModuletoChassis），即电池模组底盘。无论是哪种结构，着力点都是为了增大空间利用率，只在内部结构方面各有不同。81.3.2主流电芯形态电芯是动力电池的“心脏”随着单体电芯技术的不断成熟，产品品质得到提升，电池企业逐渐转向研发大模组或无模组电池包，减少内部零部件数量，提升成组效率，达到提升电池体积能量密度的目的。比亚迪在2020年3月发布的刀片电池，对电芯进行扁长化设计和减薄设计，成组时电芯直接作为电池包结构件，空间利用率提升至60%。特斯拉的4680大圆柱电池单体电芯的能量密度达到300Wh/kg，而目前铁锂单体电芯的能量密度为160～200Wh/kg，三元锂为200～300Wh/kg。在安全性方面，4680大圆柱电池在热失控管理方面做得非常完善。同时，4680大电池通过扩大尺寸、采用CTC设计等手段，可以有效地降低成本。蜂巢能源的“短刀”电池，电芯能量密度可达185Wh/kg。两侧出极柱的电芯设计，可支持PACK环节采用上下双水冷技术，实现2～4C快充功能，满足800V高压电气架构高端车型应用，还能作为结构件制作CTP。同时，短刀电池还具备成本低、易散热、安全性好等特点。兼容性方面，短刀电池尺寸让电池布局更加灵活，从而实现A00-D级车型的全覆盖。广汽埃安“弹匣”电池2.0首次解决了电芯瞬时短路、爆裂性破坏等极端环境下的电池安全难题。“弹匣”电池2.0具备三大核心技术：使电芯温升速率下降20%的超稳电极界面，实现隔热性能上升40%的阻热相变材料，再加上顶部和底部同时冷却的技术，电池组的传热路径可缩短50%，散热面积提升100%，冷却效率提升80%。此外，“弹匣”电池还拥有电芯灭火系统。1.3.3半固态/固态固态电池和液态锂电池最大的不同在于，固态电池中固态电解质替代了原本的液态电解质和隔膜。固态电池有望明显提升电池的安全性、单体能量密度（>350Wh/kg)和寿命（>5000次），因此，固态电池成为全球相关企业的重点布局方向。目前，全固态电池还存在离子电导率低导致性能变差、成本高昂等缺点，而半固态电池由于高安全性、长寿命与良好的经济性，成为液态电池向全固态电池过渡的产品。半固态电池在安全性、能量密度/储存能量、循环寿命上都比液态锂电池更有优势。宁德时代的凝聚态电池，采用了凝聚态电解质代替了传统液态电解质。针对超高比能化学材料的电化学反应变化，凝聚态电池采用了高动力仿生凝聚态电解质，可以构建微米级自适应网状结构，在增强微观结构稳定性的同时，提高电池动力学性能，提升锂离子传输效率。72.新能源锂电市场的竞争格局及未来展望2.1头部企业市场份额进一步加大排名电池企业2021年/GWh2022年/GWh市占率同比2.1.2储能电池2021年2022年2.1.1动力电池企业2022年，中国储能电池厂商的业务布局进程加快，增长率从2022年全球动力电池装机量来看，排名前10家1宁德时代99.5191.637.0%92.5%在全球储能电池市场份额快速扩大。得益于“双碳”出货量/GWh市占比出货量/GWh市占比212%企业总装机量273GWh，占总装机量的91.4%，目标的积极推进，中国各地陆续发布可再生能源配置比2021年提升0.9个百分点。从企业分布地域来2比亚迪26.470.413.6%167.1%储能政策，储能市场需求日益扩张。越来越多的动力宁德时代1738.3%5343.4%看，前10家企业中，中国占有6家，韩国3家，日电池企业加码储能业务布局，储能领域出货迅速攀升。本1家。3LG新能源59.470.413.6%18.5%比亚迪4.510.1%1411.5%211%从企业排名来看，宁德时代连续6年保持全球第从2022年各企业储能电池出货量来看，排名前三的7.8%850%一，比亚迪从2021年全球第四到2022年与LG新4松下电池36.338.07.3%4.6%企业分别是宁德时代、比亚迪和亿纬锂能，合计占全亿纬锂能12.3%9.5能源并列第二，第四至六位分别为松下、三星球储能电池出货量的62.7%。SDI、SKOn。另外，欣旺达和孚能科技从20215SKOn17.327.85.4%61.1%年10名开外到2022年挤进全球前10。宁德时代作为储能电池环节的龙头，地位持续稳固。LG新能源7.917.8%9.27.5%16%97.3%9%6三星SDI14.524.34.7%68.5%6.1%436%4.7%1060%三星SDI8.218.5%8.97中创新航8.020.03.9%151.6%瑞浦兰钧1.43.2%7.58国轩高科6.714.12.7%112.2%鹏辉能源0.51.1%5.89欣旺达2.69.21.8%253.2%国轩高科0.51.1%5.54.5%1000%10孚能科技2.47.41.49%215.1%其他3.47.7%8.87.2%159%其他44.528.555.9%8.6%总计517.9301.571.8%100.09合计44.4100%122.2100%175%表42022年全球动力电池装机量TOP10排名表52022年全球储能电池出货量数据来源：SNEResearch数据来源：SNEResearch102.2未来展望2.2.1技术创新新能源锂电池市场将继续推动技术创新，努力提高电池能量密度、延长电池寿命和提高充电速度，以满足不断增长的需求。因此，各企业研发部门都重点关注三个方面：电池正极材料技术、负极材料技术以及更有效的电解质，如果技术成熟就使用固态电解质，以便提高电池的安全性和设备容量。随着动力电池技术革新加速，传统材料逐渐不能满足电池降本、提升能量密度等需求，单晶三元、硅基负极等新材料应用加速。材料和化学体系创新成为未来电池产业链企业的核心竞争力。正极材料创新动力锂离子电池中正极材料占整个电池成本的40%以上，且是提高动力电池性能的关键。目前，市场上正极材料仍以磷酸铁锂与三元材料为主，但低成本、高电压的新型正极材料也接连出现。比如，磷酸铁锂、三元材料的锰基正极，以及能够实现更高能量密度电池的高镍三元材料。负极材料创新负极材料分为碳系材料和非碳系材料，目前市场应用主流材料为碳系材料中的石墨类。石墨类材料又可分为人造石墨、天然石墨和中间相碳微球。人造石墨已广泛应用于动力电池和储能电池；天然石墨则多适用于数码电池。要进一步提升动力电池能量密度，硅基负极是更佳选择。电解质未来电池最大的变革将是创造新的电解质。固态电解质将让电池变得更加安全，而且可以大幅地提高电池容量，缩短充电时间。一些企业已经开始生产这种固态电池，有的已经进入商业推广阶段。结构创新以宁德时代麒麟电池、比亚迪刀片电池、广汽“弹匣”电池、特斯拉4680大圆柱电池为代表的无模组、集成化电池包正在成为行业发展趋势。CTP为电池包技术，CTB和CTC则是整车技术。具备CTP/CTC领先技术能力的电池企业将进一步巩固市场份额。制造工艺创新随着电池需求量的持续猛增和电池材料体系的不断升级，锂电池制造工艺也在不断升级创新。干法电极制造是将电极制造的混合、搅拌、涂布、干燥、辊压等过程一体化；激光模切卷绕一体化；激光模切叠片一体，后续组装工序合并成一个设备也是重要的趋势。因此，锂电制造设备的更新迭代向着大规模、高精度、高可靠和一体智能化的方向发展。未来，电芯生产的设备可能只有三台，即极片设备、组装设备和检测设备。11122.2.2应用领域拓展2.2.3环保与可持续发展2.2.4国际合作与交流3.当下新能源锂电企业的痛点与挑战锂电池制造流程机器设备新能源锂电池将在电动汽车、锂电产业仍然需要关注环保和各国企业将加强国际合作与交流，3.1锂电池生产工序诸多技术瓶颈储能系统、航空航天、电动船可持续发展两方面的问题，主共同推动新能源锂电池产业的发舶等更广泛的领域得到应用，要从绿色低碳和电池回收两方展，实现互利共赢。中国动力电锂电池的生产工艺分为前、中、后三个阶段，分别对推动其市场规模进一步扩大。面着手。池企业将积极参与和推动国际标应极片制作、电芯制作和电池组装。前段工序的目的准和技术法规的制订，加强与国是将原材料加工成为极片，核心工序为涂布；中段工在深空探测领域，锂电池的高一是要构建绿色低碳动力电池际动力电池行业机构的互动，通序的目的是将极片加工成为未激活电芯；后段工序是比能量、低自放电的优势支持产业体系。深入实施锂电领域过与跨国企业的互利合作，推进检测封装，核心工序是化成和分容。航天器在深空进行长距离飞行，碳达峰行动，全面推行绿色制动力电池技术和人才交流。在近几年开展的深空探测计划造，通过大幅提升动力电池装对应三个生产阶段，锂电生产设备分为前段设备、中中，航天器均采用了锂电池作备水平，利用大规模、高智能、总体而言，只有不断进行技术创段设备和后段设备。前段设备价值占比约40%，其中为储能电源。锂电池代表了航高能效装备技术，降低动力电新、提高产品质量、关注环保与涂布机价值占75%；中段设备价值占比约30%，其中天器储能设备的发展方向，是池材料、电芯、电池系统、回可持续发展，并进行国际合作，卷绕机价值占比70%；后段设备价值占比约30%，其航天器的第三代储能器。目前收再利用等全产业链条能源消才能在新能源锂电市场中立于不中化成分容系统占70%，组装占30%。包括国际空间站的储备能源系耗；基于信息化、智能化技败之地，并为全球的清洁能源转统和宇航员的舱外活动装置等术，推动实施动力电池生产体型做出更大的贡献。3.1.1前段工序都采用了锂离子电池作为储能系碳足迹管理，促进降低碳强电源。度，有效控制碳排放总量。前段工序主要包括浆料搅拌、正负极涂布、辊压、分切、极片制作和模切。主要设备有涂布机、辊压机和分切机。虽然用于船舶的新能源种类众二是要构建动力电池回收利用在前段工序，最大的技术瓶颈在于浆料的高固含和极片的高压实。多，如LNG、甲醇、LPG、生生态体系。目前动力电池回收高固含是减少溶剂使用量，降低烘烤能耗成本的重要手段，同时也是提高极片面密度的重要方式。但目前高物质燃料、太阳能、氢气、燃渠道不规范，据不完全统计，固含存在流变特性较差、混匀难度较大的技术难点，导致目前高固含一直得不到提升，磷酸铁锂（LFP）维料电池、锂电池等，但真正能仅有40%的动力电池能够进入持在60%左右；三元锂（NMC）维持在70%左右。够实现零排放，并在海运业逐到正规的回收企业，而剩余高压实的技术难点主要在于较宽幅或多幅极片的内应力释放问题。在高压实下如果极片削薄区及极耳得不到步推广且初具市场规模的新能60%的退役电池都流向非正规很好的横向拉伸，容易出现极片大面积鼓包的现象。同时高压实还易导致极片频繁断带，从而导致生产节拍源动力，目前只有锂电池电动渠道。非正规渠道的回收处理降低。船舶。纯电池动力船舶主要适流程不规范、技术水平普遍偏针对以上两个技术难点，高固含可以采用新型搅拌工艺进行改造，高压实目前还没有比较成熟的应对方案。用于航线固定、航程短、补点低，更容易发生安全事故和污便捷的场合。染问题。因此，动力电池行业3.1.2中段工序要贯彻易制造、可回收的设计13理念，加强余能检测、残值评中段工序主要包括电芯的卷绕/叠片、电芯注液和封装，即将前段工序制成的极片与隔膜电解质等有序装配，估、梯次利用和安全管理等技涉及的设备为卷绕机、叠片机、焊接机、干燥设备和注液机。锂电池的中段设备比前段设备要求更高，对工术标准研发，制定相关规范。序的精度、效率、一致性要求非常高。到2025年，培育形成一批具备年回收能力达到100万吨的针对方形、圆柱、软包电池，中段设备会分别使用卷绕机或者叠片机。目前卷绕机应用更为普遍，其优势在动力电池梯次利用和再生利用于生产速度快，产品一致性高。叠片机工艺复杂，良品率低，生产效率较低，但其生产的软包电池尺寸更为企业，锂金属的回收再利用率灵活，散热设计合理，能量密度高，具有圆柱和方形不具备的诸多优势。达到95%以上。技术瓶颈主要存在于数据化运维系统、智能诊断数据库、检测反馈闭环控制、电芯输送效率精度、一次封装良率及数据采集规范化等。其中在电芯输送环节，皮带、滚筒、倍速链等传输精度低、速度慢，且异物产生较多。目前可改进方向有基于运动控制、随动技术的电磁驱动等，精度高、速度快、柔性好，同时能耗低。143.1.3后段工序3.3新型电池技术挑战后段工序主要包括封装、化成分容、测试分选、模块装配及PACK等。未来在电池技术方面的竞争主要集中在高能量密度的半固态电池、固态电池技术开发，以及与整车技术相结合的CTP/CTB/CTC技术等。在封装工序，封口一次良率低，比如炸孔、断焊、气泡、裂纹等，返修率高；需要在异物管控、焊道表面清洁及氧化层处理、激光器选型及焊接参数持续优化、焊中实时监测及闭环控制等，目前头部企业使用的环形光斑、复3.3.1半固态/固态合焊接等技术，在良率方面有所提升，但仍需持续攻关突破。相比液态电池，固态电池具备更高的能量密度、更高的安全性、更长循环寿命及更好的低温性能等优势。能量近两年电池材料体系、封装技术持续演变，新电池技术变革也给电池制造带来挑战。由于知识产权的限制，再加密度方面，固态电池可做到400Wh/kg以上，是现有液态电池的两倍。固态电池材料最大变化在于电解质，通上技术创新的紧迫性，促使大量新电池结构快速涌现，并快速实现产业化、规模化，这对整个制造业的同步速度，常将电池内液体电解质含量10%作为半固态电池和液态电池的分界线。目前固态电池主要有硫化物、氧化物和关键工艺、关键结构等的量产能力也提出了极高的要求。聚合物固态电解质三种技术路线，国内公司主要是氧化物，包括宁德时代、弗迪动力、国轩高科、清陶能源、赣锋锂业、卫蓝新能源及蜂巢科技等。3.2装车需求与供应能力的不均衡全固态电池是电池科研与业界公认的下一步电池发展的主流方向，但是固态电解质的电导率、电池倍率、电池近年来，我国新能源汽车发展迅速，动力电池企业不断开设新厂增加产能，造成动力电池的供应能力与装车需制备效率、成本控制方面，仍然是亟待解决的关键技术。因此，全固态电池的竞争，在于谁能在上述关键技术求之间的不均衡。上率先取得突破，并进一步进行产品化。从进度来看，国内半固态电池已量产装车，固态电池技术正在掀起新除了电池企业，大众、宝马、通用、福特、丰田等拥有技术和资金实力的国际巨头，以及广汽、长城、吉利、一轮的电池技术竞赛。上汽等自主车企也积极通过自研、自建、合建、入股等方式加入锂电赛道，进一步加剧了锂电产能过剩。中国汽车动力电池产业创新联盟统计数据显示，2022年，我国动力电池累计产量545.9GWh，累计装车量3.3.2CTP/CTB/CTC294.6GWh，可以看出，累计产量是累计装车量的1.85倍。2023年1-7月，我国动力电池累计装车量为184.4GWh，累计同比增长37.3%；累计产量为354.6GW，累计同比增长35.4%。对比来看，1-7月动力电池的第一代车载电池都是由电芯封装成模组，再由模组加上托盘、电池外盖等封装成电池，随后就是第二代车载电池产量接近装车量的两倍，动力电池产量远高于需求。CTP。相比第一代车载电池，CTP取消了封装电芯的模组，电池直接由电芯加上托盘及电池外盖组成。预计到2025年，我国动力电池的需求产能约1034GWh，目前行业的产能已经达4800GWh，产能严重过剩。CTB和CTC则是第三代车载电池技术方案。CTB在CTP的基础上取消了电池上盖，与车身底板进行了集成，同时还当前电池行业产能扩张的主要矛盾是大规模扩产的需求与落后的生产线水平不匹配。在产线中，自动化程度越保留了车身原有的加强横梁结构。CTC则是取消了车身地板横梁，将其集成在了电池上盖，同时电池的外框直接充高，越需要增强过程检验；检验点越多，整线OEE（设备综合效率）越低。柔性制造是锂电池企业多年来的短当底盘的骨架结构，与底盘形成了集成化设计。板。对标日韩，中国锂离子动力电池产业最大的短板是工程能力差距较大，电池型号不断增多，规格标准却难以从原理上来说，CTP仍然是电池技术，CTB和CTC则属于整车技术，因此竞争的层面不同。CTP对于新能源汽车换统一，制造一致性差，故障率高。电补能方式能够提供很好的支持，CTB和CTC则在减少零部件、轻量化方面具有优势。与此同时，电池结构不断更新，型号持续增加，而生产线的“应变”能力不够，导致新型号电池产量与装车需求之间的不均衡。3.4企业降本增效随着动力电池规模化发展，降本增效成为动力电池企业的迫切要求。降本增效是锂电池企业面临的重要挑战。在大规模生产的前提下，锂电池生产企业都在寻求极简制造、极限制造和智能制造。做极简化的产品设计，工艺过程、制造装备也能随之简化，减少复杂度和单位固定资产投资的强度；提升制造过程的控制水平，开发超高速的制造生产线，降低电池缺陷率。目前电池生产线应用的大数据、云计算与机器感知水平仍然不高，未来要聚焦更高层次的数据应用，同步在智能监测、AI自分析、闭环自调整等方面深入研究，实现精益自动化、数字化和智能化的深度融合。在生产设备方面，目前锂电池设备厂商大多专注于生产某一种或某环节的设备，向其他环节延伸较少，要建设一条生产线，需要向不同的供应商进行采购。因此，能够提供“一站式服务”工程的供应商，受到锂电池企业的青睐。此外，为降低锂电池生产线的调试成本，提高锂电池生产的自动化水平，同类设备的标准化势在必行。从产线的设计、设备生产到最终运营，数字化技术的应用也可以带来全生命周期成本的优化。15163.5布局海外市场的挑战长远来看，锂电池企业在海外建厂，还要考虑电池的回收问题。2023年8月17日，《欧盟电池和废电池法规》正式生效。其核心要求就是：谁生产谁回收、谁进口谁回收。短期内，销往欧盟的产品要符合碳足迹、电池护照、伴随电池产业化逐步成熟，电池企业未来竞争或将由制造工艺端、成本端的竞争，转变为全方位的综合竞争。电池回收等方面更加严格的要求，不可避免会带来成本的上升。国内新能源汽车市场一直保持高速增长，目前新能源汽车渗透率接近30%，增长速度仍将保持一段时间。而2022CE认证属于欧盟的强制性认证，是欧洲共同市场安全标志，是一种宣称产品符合欧盟相关指令的标识，被视为制年欧洲、美国市场分别销售259.2万辆和89.7万辆电动汽车，渗透率分别为23%和6.5%。相较于国内市场，海外造商打开并进入欧洲市场的护照。CE标志表明商品符合欧洲经济区（EEA）的健康、安全和环境保护标准，还表市场新能源汽车的渗透率仍有极大提升空间，正处于政策推动与快速追赶过程中，动力电池将随新能源车终端市场明该产品符合与“电磁兼容性”相关的指令，意味着设备将按预期工作，而不会干扰任何其他设备的使用或功能。增长得到快速发展。例如，涂布机是动力锂电池极片生产的关键工艺设备，要顺利出口到欧盟国家，就要让涂布机从机械部分到电气在国内动力电池产能远超装车需求的前提下，动力电池企业将着眼于推进全球化产业布局，既能消化国内多余产能，元件，以及安全设计方面都必须满足欧盟的CE认证，而且各项技术水平还要达到全球顶尖车企严苛的体系标准。又能促进海外业务顺利推进，实现业务订单、产能规模和经营绩效协同提升。同时，扩大动力电池产能规模，迎合如果产品整体或内部元器件没有经过CE认证而贸然出口到欧盟，将被认为是违法行为，将会面临：产品过不了海欧美市场新能源汽车快速增长的市场需求，持续强化在动力电池领域的市场地位；快速响应当地客户对新能源汽车关，被扣留、罚没，高额罚款，撤出市场及回收所有在用产品，追究刑事责任，通报整个欧盟，造成不可估量的配套动力电池的需求，同时辐射周边，就近承接更多欧美地区客户的订单。损失。电池企业出海所面临的挑战复杂多样，除了要熟悉和遵守当地的法律法规、风俗习惯外，还需要加强海外正极、负UL认证是全球公认的储能设备安全认证体系之一，可以帮助制造商进入国际市场，提高产品的竞争力和信誉度。极、隔膜及电解液等材料的供应链建设，产业工人、交通物流等产业基础需要增强，这些都会增加投资成本。尤其是在发达国家市场的开发中，UL认证是切入市场必不可少的证书，没有UL认证，国内企业要开拓北美市场将非常艰难。在国内外“双碳”的推动下，锂电池产业扮演着碳中和先锋的角色。电池企业需要在未来电池生产过程中加强碳排放管理，而整车企业对实现碳中和的需求更为急迫。目前，欧洲车企包括宝马、奔驰、大众、沃尔沃、保时捷等在IEC标准是国际电工委员会（IEC）发布的关于电气控制装置的标准。与国际接轨，产品需符合设计标准和国际认对于供应链的选择上，已经提出了2025-2050年在其电动汽车全价值链实现碳中和的要求，这意味着电池企业要将证；利用智能制造手段，以信息化、智能化降低产线运营成本；拥有丰富的产品研发及遍布全球的售后服务团队。碳排放管理落实到整个供应链。在国产新能源汽车和供应链企业出海的背后，还需要智能制造解决方案的支撑和助力。这要求国内动力电池企业在海外建厂的过程中，要选择具有丰富经验的生产线供应商：拥有核心技术、全球化产业规模和丰富的头部客户合作经验；与国际接轨，设备符合国际产品设计标准和认证；理解并应用智能制造手段，以信息化、智能化降低产线运营成本；拥有经验丰富的国际研发、产品、售后服务团队。11271818Ⅱ产业升级II产业升级1.头部企业愿景和目标在原材料的使用上，减少有害类化学药品的使用或者做好回收重复利用的工作。在能耗方面，加大在节能降耗项目上的投资，例如新设备的研发、新的烘烤系统的探索研究，以及整体工厂运营能耗系统性的监管等。1.1宁德时代在良率方面，提出了制造过程的在线检测，同时要求设备做闭环联动，提升良率，避免出现下一工序的二次加工，革命性电池技术创新，减少人类对化石能源的依赖，实现全球可持续发展。在2023年4月18日举办的上海国际汽造成资源浪费。车工业展览会首日零碳战略发布会上，宁德时代董秘蒋理宣布，将在2025年实现核心运营碳中和，2035年实现价值链碳中和。在研发设计方面，采用数字化三维设计、模拟仿真技术进行产品设计，并且导入PLM系统进行全通过以上诸多措施，实现制造技术的智能化无人化，提升电池的安全性和可靠性，让消费者无忧无虑地使用电池。生命周期的数据管理。1.3远景动力在生产线智能化方面，针对设备开发和生产线建设，坚持关键技术国产化的路线，导入三维仿真、在线检测、智能化物流等技术，推动生产线的智能化水平。在智能制造方面，通过制定标准化的设备导入规范，建立互联互通在2022年的鄂尔多斯零碳产业峰会上，远景科技集团CEO张雷表示，绿色工业革命将成为第四次工业革命，可的工业网络，建立覆盖全生产要素的制造执行系统，实现全生产过程的数据采集、信息追溯、状态检测和防呆控再生能源技术、数字智能、生物合成技术作为三大关键生产力，在相互融合中推动绿色工业革命。零碳产业园将制，确保生产过程的成本节约、安全可控、精益高效和质量一致。成为绿色工业革命的摇篮、平台和基石。针对动力电池制造过程中海量数据整合成本高、质量差、建模困难等突出问题，研究边缘侧多源异构数据采集与远景提出“五新”战略，即通过技术创新让风电和储能成为“新煤炭”，电池和氢能成为“新石油”，智能物联融合技术，攻克海量数据环境下半结构化、非结构化数据自动采集技术，重点解决多种信息的泛在感知和互联互网成为“新电网”，零碳产业园成为“新基建”，同时培育绿色“新工业”体系，应对气候危机，解决这个时通，实现生产现场采集、分析、管理、控制的垂直一体化集成，极大提升极片制造中的混料、涂布工艺、辊压-代最艰难的挑战。模切连续过程，以及卷绕、组装、烘烤、注液、化成等离散过程并存的复合工艺流程中的异构数据融合程度，通过在关键工艺环节实现数字化集成来实现动力电池制造的智能化改造。在此基础上，通过集成研发、设计、供应全球运营碳中和：远景秉持以绿色能源和数字科技推动零碳转型的理念，在全球60多个运营工厂、研发中心和办链和售后服务系统，驱动全价值链的集成和优化。公室部署了业界领先的“方舟”碳管理系统，落实全集团从核算、减排、抵消到认证的全流程、端到端的碳管理，助力远景实现全球运营碳中和。全价值链碳中和：在完成全球运营碳中和目标后，全面致力于实现2028年全价1.2比亚迪（弗迪）值链碳中和目标。联合上下游价值链伙伴共同行动，通过“方舟”系统这一数字化工具进行碳披露和碳管理，并承诺到2025年供应远景的产品要实现100%绿电生产制造的目标。用领先的技术、可靠的产品、开放共享的理念共创电动时代。利用各项先进技术，提高供应链韧性，强化绿色举措，同时提高生产效率，通过减少消耗、资源浪费和碳排放，提高可持续性与生产效率。建立产品有节拍、生产零碳产业园：作为零碳工业领域的“新基建”，集成绿色能源与绿色工业体系，以新型绿色能源系统驱动更大规有目标、过程有监控、全程有结案、运营有管理的运作体系，终极目标是实现世界一流的制造工厂。模的低碳、零碳转型。推动零碳产业园模式正在国内外快速复制，成为由可再生能源驱动的绿色新工业革命的摇篮、平台和基石。1129202.以需求为导向的转型与升级的挑战在锂电池生产环节，涂布工序需在满足产能的前提下降低导热油温度、车间环境温度分区域控制；干燥、堆叠、烘烤等工序采用压缩气体节能技术，余热回收技术等降低电能消耗；推动化成一体机降耗技术和容量恒2.1数字化+智能制造转型温控制技术；推广应用流水线、除尘设备自动启停技术，加热闭环控制技术、容量预测技术及系统高效测试技术等。目前行业大多仅对产品强相关数据及客户要求的必须采集项进行采集和追溯，未形成正向数据采集链和数字化运行体系，动力电池企业需要将产品相关数据、设备和产线运行及控制参数等关联交互，运用大数据自动2.5重点企业海外布局企业海外地点规划建设规模GWh分析、识别产品品质及设备状态趋势，实现缺陷自动预警、参数闭环自调整、设备预测性维护等。宁德时代德国14运用数字化技术，建设智能化、高端化电池生产线；推广生产制造执行流程数智化系统，建设智能工厂，降为了满足国外新能源汽车市场需求和降低生产成本，蜂巢能源匈牙利100低企业生产成本。主要是制程可靠的动力电池数字化制造技术开发和电池拆解回收技术。越来越多的动力电池企业开始考虑在海外建厂。这一德国24举措可以更好地满足当地市场的需求，降低产品运输远景动力美国80.32.2供应链管理成本，缩短交货时间，提高产品竞争力，还能够降低西班牙30生产成本、缓解国内市场竞争压力等诸多好处。孚能科技从2021年下半年开始，碳酸锂、镍、钴、负极材料等价格呈现不同程度涨幅，碳酸锂价格最高涨至60万元/国轩高科法国24吨，电芯成本受材料价格上涨影响严重。尽管2023年锂盐价格在逐步走低，但关键原材料价格不稳定因素成同时，欧洲、北美、东南亚、南美等地区正在加速汽亿纬锂能英国25为影响动力电池产业稳定发展的关键制约因素。另外，芯片依然是国内动力企业面临的核心供应问题，高端车电动化转型，相关产业链存在巨大增长空间。叠加日本44优质芯片的供应仍面临较大缺口。海外储能市场需求井喷，我国锂电池产业正抢抓发展土1耳3其20机遇，加快“出海”步伐。德国18因此，电池企业需要培育扶持多家优质上游供应商，打造“本土+海外”“大+小”“专门+跨界”等多元化匈牙利20供应链网络体系，降低对单一或垄断供应商的依赖度。龙头企业将围绕以正极材料、电解液、电池等为核心中国锂电池产业无论是技术、产品、产能和制造，还的建设项目，布局覆盖多个环节的配套项目。同时，电池企业正在与车企建立产业链供需对接平台，通过长是供应链水平均已非常成熟，尤其是锂电池、装备制表6中国动力电池企业在海外规划及建设的产能协订单、收购、参股入股、合资建厂、战略投资等方式深度绑定产业链上游供应商。造和材料领域部分企业已代表全球先进水平。数据来源：各企业官网2.3技术创新+安全性2022年，我国动力电池企业累计出口达到68.1GWh，宁德时代、远景动力、蜂巢能源、亿纬锂能、国轩高技术创新方面，围绕锂电池前沿技术，重点推进锂电材料、电池电芯、生产装备等高端领域的技术攻关，突科、孚能科技等多家电池企业，以及当升科技、先导破产业链短板环节供应瓶颈。进一步完善创新体系建设。构建以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合智能、赢合科技等材料和设备企业已在海外展开布局，的技术创新体系；鼓励并引导企业前瞻布局新材料、新体系电池，建立开放式产品创新体系；以创新强化细欣旺达、比亚迪等也在积极谋划全球布局，加快国际分领域产品供给、加强关键产品供需对接，满足下游日益多元化的产品需求。化步伐，提升海外车企的配套能力。目前锂离子电池行业已基本发展成熟，甚至在3C领域已完全饱和；动力电池领域和储能领域还处于增长期，据不完全统计数据显示，中国动力电池企业在海外规但限于目前行业对碳酸锂价格以及国内锂矿的担忧，一些企业已在逐步布局钠离子电池。因此，在电池技术划及建设的产能超过400GWh。转型升级上，钠电是其中的方向之一。其中，宁德时代已具备了欧洲本地的生产和供货能力，其位于德国爱尔福特的首座海外工厂，规划产能同时，为了满足市场对电池超长循环寿命、超高容量以及超级安全的需求，各电池企业对全固态电池的研究14GWh，主要为宝马汽车配套，已于2022年12月实现了锂离子电池电芯量产。其位于匈牙利的第二个欧洲工也在继续深入，但固态电池受限于界面的离子传输效率问题，目前还较难实现产业化。厂项目也正式启动。锂电池安全性问题，主要是电池组发生热失控现象，导致电池发生起火、爆炸。电池在使用过程中，因为碰远景动力在美国、法国、英国、西班牙及日本布局了8家电池工厂，2030年远景动力在欧洲的电池产能将超过撞、挤压、穿刺、振动等外力机械作用，和电池外短路、过充电、过放电等电气滥用，以及内部短路等电池80GWh。2023年6月7日，远景动力位于美国南卡罗来纳州的电池工厂开工。该工厂由100%清洁能源驱动，计质量故障，电池组会发生热失控现象，出现电池起火、爆炸的安全性问题。划于2026年投产。因此，需要围绕电芯材料热稳定性、隔热方案、热失控预警等结构领域进行技术革新，针对磷酸锰铁锂等材国轩高科全资子公司合肥国轩2023年2月与欧洲电池制造商InoBat签署谅解备忘录，双方将携手在欧洲合资建料的迭代升级和电池形态开发等有助于提升安全性能的关键技术开展研究。另外，完善电池可溯源体系，运设40GWh产能动力电池工厂。用大数据、人工智能、工业互联网等技术手段建立产品溯源机制；建立电池动态监测体系，并根据监测情况，及时排除电池安全隐患，对电池全生命周期进行监管。蜂巢能源2020年在德国萨尔州建设了其首家欧洲电池工厂，2022年9月宣布在德国勃兰登堡州建设其第二家海外工厂，预计将于2025年投产。2.4绿色“双碳”发展亿纬锂能在2022年也曾宣布与匈牙利德布勒森市政府控股子公司签署意向书，拟购买45公顷土地用于建设圆中国汽车动力电池产业创新联盟提出的《动力电池产业高质量发展行动方案自皮书(2023-2025)》中指出，柱电池生产工厂等。全产业链条践行低碳发展理念，材料生产、电芯制造等各环节要大幅度节能减碳，完善相关标准体系，推动绿色生态设计理念，从源头为全链条形成闭环创造条件，实现资源最大化利用。2023年7月27日，欣旺达公告，董事会同意子公司欣旺达动力通过其下属子公司匈牙利欣旺达，以自有及自筹资金在匈牙利投资建设新能源汽车动力电池工厂一期项目，投资金额不超过19.6亿元。1221在加速拓展海外市场进程中，智造能力已成为企业竞争的核心所在。由于动力电池和储能电池对产品性能以及对大规模智能制造的持续追求，生产制造向高精度、高效率、高稳定性，无人化、标准化、数字化、智能化和低碳节能化方向发展。装备企业要从极致化、极简化、无人化、低耗化方面来助力锂电产业提质增效，关键是通过提高智能化和提升设备综合效率来不断挖掘制造潜力。22Ⅲ解决方案汽车行业目前正面临着其历史上最大的变革——电动化转型，这也导致了汽车行业的投资方向从传统燃油车转向新能源汽车。电池是新能源汽车非常重要的构成部件，需要对其生产流程进行优化，实现包括供应链在内的工厂的贯穿式数字化和智能制造，以及利用数据分析、人工智能和节能技术，打造未来工厂是锂电池企业的终极目标。威图（Rittal）凭借多年的汽车行业经验和对于行业标准的深刻认知，以及全球范围内的成功经验，通过3大数字孪生体系，为汽车行业企业的数字化和智能化转型提供稳固的支撑。三大数字孪生体系：即自动化孪生、产品孪生以及制造孪生。其中，以威图与姊妹公司易盼（EPLAN）携手打造的自动化孪生，通过数字技术将客户工程设计、采购环节，生产调试，运行维护的所有环节形成价值链闭环，助力企业智慧生产；产品孪生，即兄弟公司Cideon打通从产品设计软件到生产运营端，通过数字化链接，保证数据的一致性；而在制造孪生环节，则是携手兄弟公司GermanEdgeCloud共同助力产线数字化流程，将大量的设备传输数据进行边缘计算与上云传云端，从而提升联网速度与生产的整个流程透明度，以数据驱动企业数字化转型与发展，为产线的数字化运营保驾护航。1223241.威图智能制造解决方案在硬件及自动化生产部分，威图提供的TS8机柜在功2.颠覆传统机柜技术（PK国产化）能、机械强度、电气特性和表面防护方面均能够匹配更快的新车型上市的速度、更强的安全性，多变的产汽车生产现场要求。基于革命性的16折型材TS8机在以前的传统概念中，机柜只是一个壳体，用于存放电气设备和元件，但现在，客户需要的不再是一个简单的品细节……消费者日新月异的个性化需求，使得汽车柜，通过RiCAD3D快速获得经过验证的CAD数据，壳体，而是机柜系统，包括温控产品以及丰富的附件系统等。威图机柜技术就是这样的一个颠覆性存在。及零部件制造商的生产制造方式发生了前所未有的改能够显著缩短设计规划时间，并支持单人快速装配，变。从软件需求来看，要满足汽车制造商更短的项目无需任何工具即可快速完成操作。TS8可以并柜或堆平台化设计交付周期要求，须采用基于标准化和数字化理念的电叠连接，也可以在两侧甚至是角落位置对齐排列。使首先，产品必须是平台化设计，一个系列的机柜需要满足不同行业的应用；其次，工业机柜的附件众多，需要气设计软件。用威图的配件就可以直接满足几乎所有应用，因此避尽可能地兼容不同应用，如门锁、安装板、底座、灯等有成千上万种料号，仅相关模具就是一笔巨大的投入。免了开发特殊解决方案的必要。这种灵活性有助于节威图经过多年的创新发展，已经将机柜从单一产品变成了一个平台产品，能够解决客户在布置不同应用时的痛从“硬件”来说，汽车生产线要具备更高的生产效率、省时间和成本，而且在规划时还可以为客户提供高安点问题。更好的生产质量、更大的生产柔性，以及保障生产过全性。程更加环保，实现可持续的未来。汽车线体需要应用高质量制造大量的控制柜和开关柜，如何在满足客户定制化需求围绕着数据的连续性与一致性，从电气选型开始，到工业机柜的制造过程看起来相当简单，但要做好，工艺和流程都需要精细设计。以喷涂工艺为例，机柜有喷涂的同时，实现机柜系统的快速加工定制、调试和交付，后期的运行维护，威图在布线、在线选型、环境计算、和无喷涂的差别对机柜使用寿命影响很大。威图机柜从框架到平板件，表面处理工艺从油脂清洗到纳米陶瓷磷成为客户选择的关键。加工和工程调试等不同环节向客户提供指导和系统产化，再到电泳底漆，最后到粉末喷涂，都让机柜拥有良好的外观和防腐蚀能力。威图和姊妹公司易盼通过全价值链理念，能够提供从品，能够显著缩短项目交付时间，降本增效。通过采工程设计到加工制造及系统产品的全方位一体解决方用威图全价值链解决方案，能够提升客户从工程设计先进生产设备是制造高质量、高一致性机柜产品的有力保证。威图的机柜产线上焊接用的机器人和平板件处理案，全面覆盖软件+硬件+服务。到生产制造全价值链的效率。同时，借助EPLAN设用的剪板机，都来自国际著名公司。这些先进的设备不仅保证了机柜的生产质量，而且提高了生产效率。如果计软件平台能够轻松完成电气设计及电控柜的整体规依靠人工来制作、焊接、组装生产机柜，一是对工人的经验和熟练度要求很高，二是产品的一致性得不到保障，软件部分，易盼提供的电气设计和管理软件Electric划，实现三维数据仿真、布线优化及生产工艺数据准效率低下。P8、机箱机柜柜体设计软件Propanel和布线工具备，提高设计效能。在设计阶段完成高质量数据准备，Smartwiriing，能够帮助线体供应商在一致化、集成化严格质量管控和快速的工程系统中进行电气控制和机柜设计，同时除了尖端的生产设备，威图对机柜产品的质量管控体现在三个方面：一是选用好的原材料；二是制定质量控制能够向下游的制造、调试、维护服务流程提供所有必流程，严格按照流程和标准生产；三是交付质量高，从机柜的运输到安装调试和售后，都保持高标准要求。普要的工程信息。通的机柜产品虽然在外形上可以做到与威图“形似”，但在内在质量上却相去甚远。1225263.标准化助力国产化新势力快速发展基于这样的理念，威图的核心产品系列也陆续实现标准化并不断升级，例如在汽车行业广泛使用的RiLine60母线系统，高效、安全、节省空间，更有符合汽车轻量化制造工艺要求的RiLineCompact母线方案，为生1961年，为实现批量生产和现货交付，威图创始人鲁道夫·洛率先提出制造专业标准化机柜产品的想法。他将产过程提供更多的安全高效的保护，多种模块化解决方案，灵活地满足了汽车制造企业的节能新需求，因而该系列产品命名为AE，系德文“AllerErste”的首字母缩写，意为“先锋”。倍受业界专家和用户青睐。1971年，大众汽车开始将威图机柜作为标准配置在其全球工厂中广泛使用。如今，威图的业务已遍及全球——在德国，威图甚至能够在24小时内交付系列产品。同样，专为锂电行业客户量身打造的包含机柜、配电组件、温控系统和丰富附件的一站式标准化解决方案，无论是现在还是未来，运用标准化将复杂的事情简单化——这一初创之际便始终秉持的指导原则和灵感仍然是TS8等机柜产品高达IP55的防护等级、多种附件支持、有效的线缆管理，灵活、多样的母线系统，能够带威图创新成果背后的核心驱动力。来节能减排的Bluee+系列温控系统等，通过高度标准化和灵活性的解决方案，助力锂电行业客户在实现低威图推动机柜标准化理念进入新时代，并在此基础上提出了“威图——系统”的理念。维护成本、节能减排的同时，实现更高的产量和更好的质量控制。27284.“数字孪生”技术全面提升竞争力5.助力客户绿色双碳可持续发展一直以来，威图都是“数字孪生”技术的先驱者与倡导者，威图与Eplan构建全价值链解决方案，实现从软件到随着碳中和、碳达峰的“双碳”战略持续推进，节能减排已成为各行各业的共识。在面临工业空调的选择时，硬件的无缝衔接。采取何种行之有效的节能方案，常常给客户带来困扰。为此，威图秉承可持续发展理念，持续创新，全新推出Bluee+机柜温控解决方案，制冷量覆盖范围0.3～威图正在通过数字孪生技术，打造数字化的全价值链，从按照工业4.0的理念建成的小箱体智能工厂，到设计与工5.8kW，平均节能75%，引领空调节能领域新浪潮。程环节EPLAN的数字仿真与SmartWiring自动布线软件，从数字化平台产品配置到全自动机柜激光开孔设备及WT高效节能可持续。威图Bluee+系列节能空调，通过创新型混合制冷技术，压缩机制冷和热管制冷相结合，全自动线缆处理设备，威图正在给自动化集成行业带来颠覆性的变化与革新。变频智能控制，避免零件长时间高负荷运转，节能增效。根据柜内温度实时调节压缩机和风机转速，显著延长设备零件使用寿命。当柜外温度较低时，压缩机可以保持关闭，只运行热管制冷即可满足需求。平均节能传统的流程中，为保证制造阶段的准确性，通常采用创建物理样机的高达75%，减少碳排放。方式进行仿真与测试。随着计算机技术的不断发展，虚拟样机（数字借助节能冷却设备和温控解决方案，客户能够大幅降低成本以及减少二氧化碳排放量。孪生）由于其高效性与低成本性，逐渐取代物理样机。然而创建数字除此之外，Bluee+系列空调认证齐全[UL+C-UL(listed)，孪生体（虚拟样机），用户需要经过验证的产品数据，现实情况却往UL+C-UL–FTTA，TÜV，CE，EAC，UKCA等]，全往不容乐观。若用户独立设计，过程中将涉及不同的厂家、品牌的元球售后联保；具备宽电压、多温度工作能力，一机多器件，一般的电气设计软件系统庞杂，数据无关联性，对用户建模设用；NFC近场通信，实现手机端智能管理，契合工业计产生不小阻力。4.0需求。目前的新能源汽车正朝着电动化、智能化、网联化、共享化高速发展，对于推进工业领域碳中和指标的重要EplanDataPortal在线数据平台，与世界领先的元器件制造商建立了长久合作关系，包含全球300多家品牌、超过100万条高质量元器件性不言而喻。威图为新能源上下游产业链提供了多样化的系统解决方案。锂电池生产对温度设计数据，让用户得以通过拖拉拽的方式，实现快速数据调用。与此同时，机械工程设计数据，则可以从威图产品社区平台处获取。威图的控制要求严格，过高或过低的温度都会对电池的性能和寿命造成不利影响。而威图用于锂电池生产和PACK生与Eplan在设计阶段的数据融合，使得用户能在虚拟样机中创建机柜产线的节能联网空调应用，让能够让生产环境保持温度恒定，保证产线不间断运行；同时，威图的充电桩系统的全数字化描述，包括产品信息、商业数据以及eClass信息等，高效高防护户外机柜方案，能够高效应对腐蚀及高低温等恶劣气候，为使用环境更为严苛的户外充电桩、充电站赋能，实现降本增效。或储能系统提供理想防护，可以有效保护充电设备免受这些恶劣气候条件的影响，确保充电设备的安全性和可靠性。机柜发展到今天，从系统化产品已经开始向数字化转变，威图作为行业的先行者，可以提供控制柜集成的全价值链整体解决方案。在项目30的规划和设计阶段，通过姊妹公司EPLAN软件，进行快速设计和仿真，客户可以通过数字化在线平台进行机柜系统的配置。在机柜交付给客户或集成商后，利用威图的自动化设备轻松进行开孔，可用威图全自动或半自动的切线机、剥线机等进行线缆处理，然后根据EPLAN自动生成的接线图进行接线安装。万物互联的时代，谁愿做一座孤岛？威图的全价值链解决方案，远不止于此。通常情况，从用户拿到电控柜的项目到交付，会经历四个阶段，即：工程设计→原材料采购→生产制造→交付后的现场调试及运营管理。威图与Eplan的全价值链解决方案，完整地覆盖电控柜项目的全生命周期，让每一个流程的数据传输不再是一座孤岛。工程设计阶段：从EPLANP8，到三维设计软件ProPanel，再到热仿真的Ritherm，威图提供完整的一站式软件解决方案，助力用户完成无数据割裂的工程设计。设计完成后可形成精准BOM清单，与ERP系统进行数据的无缝传输。采购环节：威图提供专业的机箱机柜、空调风扇、配电组件等产品解决方案。生产制造阶段：威图提供半自动化/全自动化的设备与装置，例如：自动开孔设备、线缆加工中心、机柜物料搬运设备及各种手动工具等。运营管理阶段：为用户提供智能化机柜系统。智能机柜内部具有多种传感器，如温度、湿度、烟感等，用于采集大量的现场运营数据，并通过IoT模块直接传输至中央控制系统，实现远程监控与提供运维保护服务。1229Ⅳ实践案例《汽车工艺师》执行主编于永初随着新能源锂电产业的发展，锂电制造工程方面的市场空间逐渐增大，威图凭借着品牌优势、多系列产品数字“丰富的产品线是赢得市场的基础。相较于单一产品供应化系统解决方案以及丰富完整的欧盟、北美等标准认证等实力布局锂电行业，助力锂电制造企业不断智能制造商，威图的产品线涵盖：机箱机柜、配电组件、温控系统发展并快速出海。与IT产品，这一独有的优势让威图得以为处在产业布局初期的客户提供“所见即所得”的一站式标准化解决方案。优异的产品性能和系统交付能力是赢得市场的关键。威图助力该头部电池制造企业在工艺迭代和产能提升过程中始终保持优势，并引领新能源汽车动力电池生产向智能化、系统化方向不断演进。正是在这一基础上，面对迅速增长的市场需求、要求严格的产能交付节点，威图能够制定并严格执行提前备货的时间规划，从物料的提供到最终的交付都能保证质量与效率的全面匹配，从而满足客户产品推陈出新的步伐，成功助推客户成为当今中国新能源汽车动力电池市场中的领”跑者之一。1.丰富的产品线和优异的产品性能助力新能源电池企业不断发展MES数据交互；元器件品牌要求、元器件型号整体解决方案，更容易实现客户的各种需求，节要求(国内小部分指定，国外大部分指定)；外约资源整合成本，节约时间成本，使得后期维护某新能源电池制造头部企业，是一家掌握了从矿客户在机柜选型时通常考虑：①柜体内外均做防形尺寸根据设备的配置布局要求；客户指定颜色便捷。为了满足用户在机柜选型和功能的需求，产资源开发、材料研发制造、工艺研发、电芯研腐处理；②机柜整体需要做密封，通过专门设计（部分不指定，则按设备厂商标准颜色）；电柜内该企业在生产线中段工序的电芯制造产线设计中，发制造、BMS研发制造、模组研发制造、PACK的进风口、出风口进行通风，防止粉尘掉入；③电气按电气安装标准（国标或部分客户的企标）。选择了威图作为长期合作伙伴，大量应用了威图开发制造到梯级利用回收全产业链核心技术的电控制柜应有电源总开关；④控制柜元件布置位置、TS8机柜、AE箱、RiLine60母线系统、CP（支托池生产企业。在该企业生产线中段工序的电芯制IO端子、接线端子等需要预留10%以上作为但是由于产品涉及多种系列、多种规格和多种尺臂）、TP（操作台）、风扇/Bluee空调等丰富系列造产线设计中，需要用到机柜机箱、配电、温控备用；⑤PLC、伺服装置、电源、变压器、变频器寸，既不方便选型，也不利于后期系统管理。这产品。产品等设备。该企业选择了威图作为其动力电池等发热元件安装时，需要保证允许的最小距离，些产品通常都由不同的供应商提供，不利于客户生产线的合作伙伴，这是基于过往十余年在传统留够足够的空气流动空间。对产线建设周期和质量的掌控。不仅如此，在交付过程中，威图利用“数字孪生”汽车生产业务全流程中的成功合作基础上做出的技术，配合Ritherm温控计算，对实际产线进行选择。为了满足项目的需求，该企业全面应用了在功能上要实现：整机传动控制；局部功能独立此时，威图的优势凸显出来：产品种类丰富，供3D建模，让客户对方案一目了然，加快了产线的威图RITTAL提供的标准化、全系列和系统性解决控制；设备电气系统连接上位机与客户的MES对货能力强，交货周期短；产品性能优异，使用寿建设进度，让客户在工艺迭代和产能提升过程中方案。接，设备数据传输给上位机，上位机将数据与命长；产品标准化，可选方案多，因此方案也能始终保持优势，并引领新能源汽车动力电池生产标准化、精简化；机柜机箱、配电、温控产品的向智能化、系统化方向不断演进。1321322.电池产线客户快速出海的秘诀中国汽车工程学会国汽战略院研究员赵宇龙在全球电动化趋势下，国内锂电制造企业携设备企业加快拓展海外市场。国内某锂电池生产线设备制造公司，在行业处于领先地位。该公司作为锂电池企业的优质合作伙伴，也在积极配合锂电池企业拓展海外市“海外市场门槛高，企业进入海外市场需要各种资质认证、海外客户场，提供满足海外市场需求的生产线和设备。的供应商体系认证等，所需时间周期长，且国际标准体系更加严格。目前行业标准主要有欧标CE认证和美标UL认证，前者适用于欧盟国家，在北美，所有的电子电气、机械或机电产品，都需要获得UL认证才能在该地区销售。UL保险商试验所（后者是进入美国市场的主要认证标准之一。CE认证属于强制认证，ULUnderwriterLaboratoriesInc.）是美国一个独立的，非营利的，为公共安全做试验的专业机构，经过近百认证属于自愿性认证。UL标准比较注重人身和消防安全。年的发展，已成为具有世界知名度的认证机构。任何电子电气、机械或机电产品，只要带有UL标志，就表明此产品已经达到经普遍认可的美国及加拿大产品安全标准的最低要求，它是经过测试符合相关的产品除了符合UL标准的设备之外，尽可能全部使用符合UL标准的组件安全标准，而且也代表着生产工厂同意接受严格的定期检查，以保证产品品质的一致性，可以销往美国和也至关重要。这也是威图成为该设备制造商首选供应商的原因之一。加拿大两国市场。例如，TS8系列机柜和母线系统已经通过UL认证。温控组件和其他组件，如新型节能型LED控制柜灯，也已通过UL认证，因此在使用时可保简单来说，UL认证就是一张在北美市场畅通无阻，象征安全与信誉的通行证。有了这个认证，不仅企业证安全无虞。威图产品在总部的质量实验室也经过UL认证。层面认可，消费者也会优先选择通过UL认证的产品。威图的优势之一就是所有产品都获得了UL认证，基于这个原因，该设备制造商选择了威图作为机柜产品的供应商。对于面向北美地区出口的电池设备制造商而言，确保符合相关标准不是一件容易的事。他们需要专业技术创新和像威图这样实力强大的合作伙1323伴。因此，已通过海外电力电气设备的技术和生产制造标准的企业具备先发优势。获得UL认证有助于提升其国际声誉和品牌影响力，是中国设”备商进军北美市场的硬性条件之一。威图基于完整的RiCAD三维数据信息，配合Ritherm温控计算，满足柜体和温控的设计需求，为该设备制造商提供了基于威图机柜、配电组件、温控系统、符合北美要求的机械联锁装置等完整的系统解决方案，让其首个北美项目已顺利交付并且投产。除了拥有UL认证，威图基于EPlan电气设计和完善的3D设计，能够实现电气和机械设计无缝导通。同时，威图还提供了广泛的产品组合，包括机柜机箱、配电、温控产品、IT产品等，客户可以根据自己的需求和项目要求，选择最适合的整体解决方案，助力客户在出口项目上领先竞争对手。总之，通过威图的整体解决方案，客户不仅能获得符合国际标准的产品，还可以提高生产效率和竞争力。343.“数字孪生”助力客户数字化转型升级中国汽车工程学会国汽战略院研究员赵专宇家龙点评：TOGG是土耳其的国民电动汽车品牌，在本国市场上有较高的认可度，该公司现有年产能约为10万辆，2023年的目标是生产2万辆电动汽车，到2030年要进入五个细分市场共生产100万辆电动汽车。“电池技术迭代速度越来越快，现有的设备常常无法及时满足市场环某新能源汽车动力电池系统方案供应商，是国内新能源车用锂离子动力电池及整车电池系统的研发、生产的头部境或产线改造需求。在传统工业（机柜制造）中，为保证制造阶段的企业，与TOGG是多年的合作伙伴，为其提供优质的产品和服务。为了匹配TOGG全新车型的上市进度，需要建设准确性，需要进行实体测量测绘并创建物理样机以进行仿真与测试。新的模组和电池包的产线。因此，该供应商携手威图成功为TOGG建设了一条新的产线并顺利投产。未来，该供应这是一项高度依赖“经验”与“技术”的工作，极其消耗时间、精力商也将根据TOGG的产能规划，积极扩展以满足客户的需求。等成本。如何在有限的设计周期内，获得高质量的设计，将成为其数另外，该电池系统方案供应商全新的新能源项目正在全面推进，因此威图携手合作伙伴将助力客户工厂的进一步字化转型的制胜之道。扩产需求。威图携手姊妹公司易盼提出了“软件+硬件+服务”的全价值链解35决方案，在设计阶段的数据融合，使得用户能在虚拟样机（数字孪生）中创建机柜的全数字化方案。同时，EplanDataPortal在线数据平台，包含全球300多家品牌、超100万条高质量元器件设计数据，让对时间要求严苛的客户实现数据的快速调用，实现精准设计，缩短产线建设周期，提高交付能力，加速电池装配项目数字化转型。作为全球领先的机柜系统供应商之一，威图机柜规格数量多，参数丰富，凭借数字孪生技术，可对各种适用于电池产线的机柜尺寸和性能专门研发，可快速满足客户产品推陈出新的生产需求，助力客户轻松”应对动力电池行业白热化的竞争及市场的更新迭代。在承接建设海外项目时，线体供应商通常面临两个难题：一是所用设备和元件要满足所在国家的电气标准，二是不能在施工现场进行测量。而这两个难题恰好是威图的优势所在。首先，威图的产品不仅取得了UL认证，而且所有产品都符合IEC电气标准，能够让客户的整体方案更容易满足IEC要求。其次，威图与易盼公司合作，以EPlan电气设计为基础，建立电气设计与管理平台，充分实现电柜的3D设计，使用数字孪生技术，虚拟与现实结合，在项目设计阶段就能看到设备布置全貌；与电气及机械机构设计环节有效连通，所见即所得，充分体现Rittal-Thesystem为客户提供综合性系统解决方案的能力。在TOGG项目中，威图中国利用供货能力强、交付迅速的优势，为客户提供了机箱机柜、配电组件、温控系统、IT机柜等全套解决方案，既满足了用户企业对数字化转型的需求，又让客户缩短了线体建设周期，降低了建设成本。36参考文献：11.赵琼.欧洲市场销量“疯”涨动力电池企业如何演好“出海记”，2023。12.高工锂电.中国动力电池企业出海“跃进”，2023。1.永安（中国）企业咨询有限公司.锂电池制程10大技术趋势，2022。13.智慧芽创新研究中心.2023年度全球动力电池科创力坐标报告，2023。2.东亚前海证券.锂电行业深度研究报告，2023。14.沙利文.换电行业的创新与协同——中国换电行业发展白皮书，2023。3.第一财经投研中心.动力电池创新全景报告，2023。15.中国汽车动力电池产业创新联盟.2023年动力和储能电池月度信息，2023。4.中邮证券.固态电池行业深度报告，2023。16.信达证券.多地推动充电设施建设，电池企业探索出海新模式，2023。5.中国汽车动力电池产业创新联盟.动力电池产业高质量发展行动方案白皮书17.赛迪顾问2022中国锂电产业发展指数（遂宁指数），2023。18.蒲迅技术.锂电池生产设备有哪些？2022。（2023-2025），2023。19.电动知家.锂电池生产工序完全手册，2021。6.东方证券.换电站运营，下一个千亿蓝海，2021。7.光大证券.半固态电池应运而生，抢占下一代锂电技术制高点，2023。《威图锂电数字化智能制造发展白皮书》由威图电子机械技术（上海）有限公司与《汽车工艺师》杂志8.中国工业报.中国动力电池产业发展报告（2022-2023），2022。社联合出品，特别鸣谢中国汽车工程学会国汽战略院研究员赵宇龙在创作中提出的专业洞察与见解。9.起点研究院.2023年全球锂电池行业发展白皮书，2023。10.科尔尼.中国动力电池产业链出海：本地化运营实战，2023。——威图电子机械（上海）有限公司