经历了前期探索和消化吸收阶段后,国内锂电设备在近两年全面进入自主创新的新阶段,而与此同时,动力电池行业的快速发展也对锂电行业提出了新的挑战和要求。
高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,2015年锂电设备总需求120.4亿元,预计2016年国内锂电需求就将进一步增长,需求达到166亿元,同比增长38%。
这其中,国产设备性价比和服务优势突出,受益也将最大。在锂电设备领域,日韩技术优势明显,占据领先地位,但国产设备近几年进步迅速,在性价比和服务响应上大大优于日韩企业,锂电设备的国产化在快速推进。
吉阳总经理阳如坤
事实上,设备在锂电池生产制造中起到至关重要的作用,成为锂电产业发展名副其实的"母鸡",锂电制造未来必然走向大规模和智能化,即“三高三化”:高精度、高速度、高可靠性、无人化、可视化和信息化。大规模并不是简单的设备数量的增加达到产能的增加,而是从电池设计、制造工艺性优化打造制造质量和效率的大幅度提升。
1月21日,智云股份(300097)发布公告称,控股子公司深圳吉阳智云科技有限公司于与合肥国轩高科动力能源有限公司签署了《设备采购安装合同》,深圳吉阳将为国轩高科提供三元电池生产线设备,此次合同总价为1.1亿元。
该合同是吉阳自成立以来签订的单笔金额最大的订单,这标志着智云股份收购吉阳后的资源整合和优势互补取得了预期效果。
吉阳总经理阳如坤向高工锂电网表示,动力电池快速发展正在给锂电设备领域带来新一轮的市场机会,未来几年,能在技术、质量以及交付能力能够满足市场需求的企业将会在此轮市场中不断获益。而随着行业的不断成熟,动力电池生产制造也将会不断向大规模智能化方向迈进。
近日,高工锂电网到访位于深圳宝安的吉阳工厂,与阳如坤展开深入交流,以下为实录:
高工锂电网:自去年以来,新一轮动力电池产能建设大潮风起云涌,如何看待 2016 年的动力电池市场情况?
阳如坤:自2015年以来,宣称新建和扩建动力电池项目的企业非常多,但真正能把产品质量和性能做好的企业其实很少,真正有竞争力的也就比亚迪、CATL、合肥国轩等少数几家企业。大部分动力电池企业对于电池的理解还不够深入,无论是生产制造、工艺水平都还存在很大的差距,这些企业上新项目面临较大的风险。
与此同时,目前一窝蜂上的企业并其实不能形成真正意义有竞争力的产能,包括在珠三角看到的一些企业,号称投资多少个亿,其实真正落地的有效产能不太多,宣称的产能和实际投入的产能有很大差距。只有少数几家一线企业能真正按照实际产能规划来投入。
高工锂电网:吉阳今年的订单情况如何, 1 月下旬,吉阳获签了合肥国轩1.1 亿元的设备采购订单,能否介绍具体情况?
阳如坤:对设备领域来说,整体市场很好,吉阳今年的订单已经排到7月份,而且80%以上都是动力电池订单。去年销售额1.4亿元,今年的业绩目标是4亿元。
吉阳给合肥国轩提供的1.1亿元设备是供给三元产线的,该合同项目是国轩高科打造的符合德国汽车工业VDA电池标准、适合汽车规模应用的电池生产线,将实现大规模制造电池的高品质、低成本、高效益生产。
该生产线采用激光极耳成形技术和高速卷绕机技术等实现从制片到电芯做成全过程智能制造。实现了动力电池制造技术在智能化程度、制造效率和制造合格率的新突破。
高工锂电网:被智云股份收购之后,吉阳进行了哪些调整和变化,过去的 2015 年公司具体运营情况如何?
阳如坤:最大的变化是制造这块,汽车制造对于装备的要求与传统3C领域完全不在一个水平线上,智云股份是做发动机生产线的老牌企业,对于装备的理解比国内目前的锂电设备企业要高一个层次,他们会把吉阳智云带到一个更高的平台,汽车级考虑的安全,交付等都比较严格,通过这样一种结合,吉阳希望能做到汽车级别的装备,在产品交付保证、制造效率、品质、合格率都能出现质的提升。
高工锂电网:就您个人的体会,自去年以来,动力电池企业客户的需求发生了哪些变化和调整?
阳如坤:动力电池企业需要设备向集成化,高效率化方向发展,也就是说尽可能使用更少的设备生产出更多的产品。
这首先意味着自动化程度要求越来越高,逐步往工业4.0方向靠拢,从产能上来看,之前1GWH的产线很少,去年有好几条都是超过1GWH,吉阳给合肥国轩供的产线,产能是1.5Gwh。
还有效率的提升,国轩以前的涂布速度20m/min左右,现在提升到60m/mim左右,一台机器可以替代5~6台,卷绕机以前卷绕线速度300mm/mim,现在可以达到600~800mm/min,相对速度提高了2~3倍,未来动力电池生产大规模、智能化方向发展,大规模就是体现在高效率,意味着生产更多的产品用更少的设备。
高工锂电网:就目前的行业发展水平而言,您认为自动化整线设备是否能够达到应用级别。工业 4.0 背景下的国内装备制造业发展趋势。如何看待国内整线设备的发展水平?
阳如坤:达不到,从设备企业的能力达不到,国内主流的设备企业都还没有达到技术储备,尽管有些企业做了一些相关的布局,但是真正能能实现整线设备集成还并不现实。
另外一个是动力电池的标准还没有统一,再过三五年,大家如果都往18650或者VDA电池靠拢,有可能会形成机会,但是现在标准尚不统一的情况下,自动化整线设备还不是很靠谱。
第三个是目前很多制造过程的环节都不受控,影响电池质量的因素很多,之所以合格率和直通率很低,主要是很多因素不可控,例如湿度、来料、极片张力等。
例如,正极材料企业给你一吨料,目前只能做到抽检,没办法全检,如果哪天哪个工人不高兴扔一把杂质进去,做出来的电池可能都是废掉的。
在这方面日韩企业控制会好一些,但也没有做到完全数字化,粉料也无法做到全检。半导体可以做到99.999%,但是锂电池目前最好的在95%左右。这意味着目前锂电制造采用自动化整线设备还并不成熟。
高工锂电网: 2015 年,不少锂电设备企业在战略层面进行了一些兼并收购,这种如何看待设备企业的产业链延伸布局?
阳如坤:个人认为产业链不成熟的情况下进行产业链延伸将面临较大的风险,在这方面吉阳是走过弯路的,2011年的时候吉阳就曾做过做这样的布局,背景其实很相似,只不过那时是数码混战,现在是动力电池混战。
我认为设备企业应该走专业化的发展路线。未来设备集成还是需要电池企业自身来牵头,或者未来标准化程度非常高了之后,甚至可能会出现交付产能,电池行业未来发展可能就是干电池的思路,标准化、高精度化。
高工锂电网:随着下游新能源汽车市场的火爆,必将带动上游产业链各个领域出现大幅增长,尤其是在锂电制造装备领域,一方面是进口替代的加快,另一方面自动化的趋势,这意味着规模较大的具有实力的企业将占有更大的市场份额。如何看待未来两年的锂电设备市场竞争格局?
阳如坤:动力电池企业背景下,大部分小的锂电设备企业都将会淘汰,尤其是那些靠模仿抄袭来生存的企业。高速、高精度的设备只能是由一些规模较大、实力较强的企业来做。
上市的几个设备企业中,六段环节中主要都集中在卷绕环节,业务重叠性很高,匀浆的、涂布的、组装的、后端分容化成的,以及PACK组装线都没有上,包括烘烤,每个方向上都要有一两家上市公司,这个才是锂电制造的发展方向。
目前电动汽车占整车份额的1%左右,未来几年,市场还有很多变数和空间,会发生天翻地覆的变化。制造模式等都会发生巨大变化,对于设备领域的市场格局,变革可能才刚刚开始。
高工锂电网:吉阳在发展过程中目前面临的主要问题是什么?
阳如坤:卷绕设备其实在整个制造设备中是利润较低的一个环节,问题在于每一家电芯企业的产品都在不断变化,标准不统一,这导致的结果是没办法集中精力做研发。效益没办法规模化的体现出来。而涂布、分容化成等环节基本可以做到标准化,可以快速提升质量和性能。
做设备就是需要不断积累,18650电池的成熟是多年来不断积累的过程。18650电池装备有一个路线图,但是在其它的电池产品上没办法做规划,因为它的变化很大。
国家每年在锂电行业投了很多钱,但是在设备领域的投入基本上是没有的,电芯企业过于强势,设备企业的话语权不够,只能苦苦挣扎。吉阳的研发人员今年有120人左右。每年光研发的投入就超过3000万元,同时还要面临产品被模仿和抄袭的风险,有时候会感觉压力确实很大。
高工锂电网:据我们了解,吉阳早在 2011 年就开始布局分容化成设备,现在又单独将这块业务独立为子公司来运营,这个主要的考量因素和战略布局是什么?
阳如坤:吉阳目前在做的主要是带能量回馈的化成设备,一个是面向动力电芯,10ah以上,另一个是电池模组。
之所以做这样的布局,是因为我们认为未来能够真正能做设备系统集成的将会是在后端化成环节,它能够把整条线串起来,化成是电芯制造的最终环节,这块掌握着电生产的很多核心数据,由它来做智能化成、整线失效模式分析、设备的调整是非常合适的。
后端PACK自动化也是一个比较有潜力的市场,主要面临的问题也是受制于标准不统一,目前还是手工和半自动化水平,新能源汽车产能至少5万辆以上才能考虑自动化。需要规模化后。未来发展的趋势是Pack在汽车厂,模组在电池厂,传统数码领域中的pack企业会会逐步被边缘化,
高工锂电网:锂电制造距离工业 4.0 有多远?包括赢合科技,先导智能等企业都开始布局MES ,如何看待这种变化,吉阳智云如何布局?
阳如坤:工业4.0任重道远,我么现在做的还只是是打基础环节,最近去了趟德国,看了下西门子锂电4.0生产线,感觉差距很大,每个点的设置都是围绕质量来的,把所有影响质量的因素全部受控,做到这个程度就是工业4.0的最终目标,这样才能提升合格率和最终质量。这也是德国制造的精神。
国内目前很多检测还是做不到,简单的数字化还没有做到,很多受控点还无法监测,因此说达到4.0的目标还任重道远。
高工锂电网:锂电制造发展 MES 面临的一个最大的问题是与底层制造的脱节,MES 系统无法与设备上的数据进行对接。
阳如坤:一方面是缺少底层数据的采集和追溯,,另一方面是缺少标准,在影响电池质量的不同环节中,哪些数据是需要采集的,哪些是目前采集不到的,这些都需要不断的完善成熟。这个并不是一个企业就能完全解决的。
高工锂电网:产业链上下游合作的必要,设备企业之间应该如何进行合纵连横?
阳如坤:产业链上设备上下游之间,设备企业和电芯企业之间,设备企业和材料企业之间脱节很严重。
这个还是需要由电芯厂来牵头,比如说隔膜,隔膜的特性、要求,设备如何去满足。隔膜的孔隙率如何通过材料企业、设备企业以及电芯企业的相互协作来实现。
产业链的融合需要企业的深度合作,这个需要一个机制来保证,因为厂家自身的定位不一样,需要政府或者第三方机构设置一些合作的框架或者机制,未来这种合作必然是大趋势。
高工锂电网:对于三元锂电池在商用车上暂缓的政策您作何评价?近来业内热议的新能源汽车骗补、暂缓三元锂电池等一系列事件,是否会对 2016 年新能源汽车的发展产生一定的影响,这种影响是否会反应到设备领域?
阳如坤:我个人的观点就是政策层面不应该来介入到技术路线。技术路线应该是由市场来决策,中国政府还是不会做政府,更多的应该交给市场,政府应该设立安全标准,只要能达到标准就可以,鼓励各种技术路线的发展。
事实上,从国家发布的推广新能源汽车的战略发展目标来看,三元电池必然将在未来发挥更大的作用,而磷酸铁锂电池的局限性将越来越明显。
包括比亚迪去年开始也导入三元,如果能量密度要达到300wh/kg的目标,必须要使用三元,其对于成本的下降和性能的提升至关重要。国家应该鼓励一些有实力的电池厂家在三元电池等新型动力电池领域去研究开发和技术积累,推动中国动力电池行业的向前发展。同时电芯企业也应该在三元电池上收集更多的使用数据,为技术突破作准备。