新能源時代，研華科技為鋰電企業(yè)筑牢品質(zhì)護城河
2021-6-9 來源：研華科技 作者：-
研華科技，2021年6月-隨著中國明確“2030年碳達峰、2060年碳中和”時間表，中國能源“去碳化”趨勢已經(jīng)提速。在這一進程中，鋰電池作為一種成熟的環(huán)保儲能技術，正在受到廣泛的關注，并逐步成為石化能源的主要替代者，開始占據(jù)電動汽車動力電池主要市場。
市場研究公司Research and Markets預計，到2025年，全球鋰電池市場將達到918億美元。在這之中，中國不僅用于生產(chǎn)鋰電池的材料全球領先,生產(chǎn)兩大核心裝備自主化率也超過95%，將成為未來鋰電池生產(chǎn)四大核心產(chǎn)地(中國,日韓,歐洲,美國)中最有份量的地區(qū)。面對廣闊的市場需求，如何降低鋰電池生產(chǎn)成本并保障其品質(zhì)成為中國鋰電池生產(chǎn)企業(yè)致勝的關鍵。
近日，研華科技數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品經(jīng)理呂家懷與佛山天祿智能裝備有限公司電氣技術部負責人姚敘良開啟了一場線上對話，就鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景和面臨的挑戰(zhàn)，以及如何從生產(chǎn)源頭發(fā)力，實現(xiàn)鋰電池提質(zhì)降本等話題展開交流。
鋰電行業(yè)前景趨好，但問題尚存
呂家懷：您如何看待當下鋰電池行業(yè)的發(fā)展前景？
姚敘良：當下，新能源動力汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及3C制品,儲能領域等三大產(chǎn)品需求的快速增長，市場對鋰電池的需求日趨迫切。如何提升鋰電池品質(zhì)，將是企業(yè)贏得市場競爭的關鍵。然而，要生產(chǎn)出高品質(zhì)的鋰電池，除了工藝是否先進，更重要的是，要保證鋰電池材料生產(chǎn)過程對溫度、氧氣含量以及壓力等核心參數(shù)的精準控制。
呂家懷：作為鋰電行業(yè)上游供應商，天祿智能可以提供哪些鋰電池生產(chǎn)裝備？
姚敘良：我們是一家集科研設計、加工制造、施工安裝與調(diào)試一體化服務的專業(yè)熱工技術設備公司，產(chǎn)品包括回轉(zhuǎn)窯、輥道窯、隧道窯及輔機設備，可應用于電池材料等的加工生產(chǎn)。隨著市場對鋰電池需求的快速增長，目前用于生產(chǎn)鋰離子電池正負極材料燒結(jié)窯爐是我們重點業(yè)務方向之一。
佛山天祿科技專利產(chǎn)品—鋰電正極材料燒結(jié)輥道窯爐全圖
呂家懷：目前鋰離子電池正負極材料生產(chǎn)過程主要面臨哪些挑戰(zhàn)？
姚敘良：鋰電材料包括磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料等正極材料，以及石墨、鈦酸鋰等負極材料。其中正極材料性能及成本直接影響鋰離子電池性能和成本（正負極材料的質(zhì)量比為3:1~4：1），由于正極材料生產(chǎn)工序較多，合成路線也比較復雜，對溫度、環(huán)境、雜質(zhì)含量的控制比較嚴格。
除了原料上的要求，在市場端，隨著鋰電池開始作為汽車、智能終端，儲能等行業(yè)的主流能源動力產(chǎn)品，鋰電池材料技術創(chuàng)新也在快速推進，這促使鋰電企業(yè)必須不斷優(yōu)化鋰電正負極材料的研發(fā)和工藝參數(shù)，對窯爐燒結(jié)工藝生產(chǎn)也有了更高的要求，從而迫使鋰電生產(chǎn)企業(yè)必須及時準確地獲取窯爐燒結(jié)工藝數(shù)據(jù)，比如溫度、壓力、氧含量、流量、電能等數(shù)據(jù)，從而做到精準控制，以確保鋰電池品質(zhì)。
以數(shù)據(jù)采集，保障鋰電品質(zhì)
呂家懷：鋰電池品質(zhì)依賴于對材料燒結(jié)過程的高效精準控制，那天祿智能是如何幫助客戶解決這個問題的？
姚敘良：首先是深入鋰電池材料行業(yè)了解企業(yè)真實需求和痛點，打造面向鋰電正負極材料燒結(jié)窯爐控制數(shù)據(jù)采集的解決方案，從設備的智能監(jiān)控,中央數(shù)據(jù)采集，到最后的遠程超控的無人化智慧工廠具備三大核心功能全系統(tǒng)，三方齊發(fā)力，幫助企業(yè)實現(xiàn)材料窯爐燒結(jié)工藝數(shù)據(jù)采集,分析和高效控制，也讓企業(yè)鋰電正負極材料生產(chǎn)有更好的品質(zhì)保障。
在具體實施上，數(shù)據(jù)采集顯得尤為重要，我們?yōu)榭蛻籼峁﹥煞N解決方案，一是與研華科技合作打造成熟的集成“數(shù)據(jù)采集和報警功能”的鋰電正負極材料燒結(jié)窯爐；二是與研華科技聯(lián)合實施，對不具備數(shù)據(jù)采集能力的燒結(jié)窯爐進行智能化改造，使其具備數(shù)據(jù)采集能力。
目前，用于鋰電正負極材料燒結(jié)的輥道窯，核心控制系統(tǒng)為西門子S7-1500 PLC，用于生產(chǎn)過程控制。用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的則是研華科技旗下的核心數(shù)據(jù)采集模塊ADAM系列，包括基于RS-485 的 ADAM-4000 系列和基于以太網(wǎng)的 ADAM-6000 I/O 系列。
ADAM-4117通過RS-485接口與工業(yè)通信網(wǎng)關對接，能在-40至85°C的寬溫范圍下正常運作，并具備更廣的電源輸入范圍及對噪聲干擾的抵抗性；ADAM-6017支持通過以太網(wǎng)交換機直接與西門子PLC通信，產(chǎn)品均可在嚴苛工業(yè)環(huán)境下可靠運作。
鋰電正負極材料燒結(jié)窯爐數(shù)據(jù)采集實施架構(gòu)
呂家懷：有沒有具體的改造案例？請分享實施后的取得的具體成效。
姚敘良：通過為某客戶燒結(jié)窯爐進行改造，部署研華ADAM數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品，實現(xiàn)對溫度、壓力、流量等過程數(shù)據(jù)的高效精準采集。原來現(xiàn)場流量、壓力等數(shù)據(jù)的采集需要人工記錄，大大浪費了人力物力。實施自動采集后，流量壓力等數(shù)據(jù)無需人工參與，通過ADAM數(shù)據(jù)采集自動上傳到系統(tǒng)，并進行工藝分析，大大提高工作效率，同時工藝人員對數(shù)據(jù)的跟蹤和把控更加精準，這對產(chǎn)品的品質(zhì)提升起到了至關重要的作用。
合作共贏，打造鋰電生產(chǎn)智能標桿
呂家懷：工業(yè)數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品很多，為什么選擇研華的數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品？基于哪些背景考量？
姚敘良：談到工業(yè)自動化，很容易想到研華科技。作為傳統(tǒng)自動化產(chǎn)品工控機的世界第一品牌，近年研華在物聯(lián)網(wǎng)領域的創(chuàng)新能力同樣有目共睹。
Tips ：
研華ADAM系列數(shù)據(jù)采集I/O模塊始創(chuàng)于1992年，至今已有近30年歷史，從早期基于RS-485的ADAM-4000系列，到后來支持網(wǎng)口的ADAM-6000系列，再到最新升級支持OPC UA，促進IT與OT融合的升級版ADAM-6300系列模塊，隨著時代發(fā)展，研華數(shù)據(jù)采集也在不斷革新。不僅能在苛刻的工業(yè)環(huán)境下保持極高的穩(wěn)定性，廣泛的協(xié)議支持能力，也可以實時獲取設備數(shù)據(jù)并呈現(xiàn)多樣化分析，且無需復雜編程配置，即可用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)部署。此外，ADAM設備提供豐富的數(shù)據(jù)接口，方便數(shù)據(jù)連接到其他信息化系統(tǒng)或工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，便于遠程運維，即提升運維效率，也降低運維成本。
始創(chuàng)于1992年的研華數(shù)據(jù)采集模塊ADAM
呂家懷：對于未來與研華科技的合作，您有著怎樣的計劃和期待？
姚敘良：我感覺特別欣慰的是，最近與研華合作為客戶進行窯爐數(shù)據(jù)采集能力改造，客戶的評價都非常高，不僅充分兼顧成本、效率、穩(wěn)定的要求，也方便運營維護。以此次合作為契機，目前公司高層一致決定深化雙方的合作關系，未來還將結(jié)合研華可提供的端到云的數(shù)據(jù)采集能力，結(jié)合今后系統(tǒng)的維護及擴展性,融入企業(yè)ERP系統(tǒng)并陸續(xù)開展二期、三期等項目，從而打造基于標準化,通用的工業(yè)協(xié)議數(shù)據(jù)鏈，方便項目維護及后期的升級改造，并面向鋰電池行業(yè)不斷提升服務的深度和廣度，打造更多的行業(yè)標桿。
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