圖為時代高科董事長田漢溶接受媒體采訪
時代高科董事長田漢溶表示,大氣環境中的水分、氣體及雜質深刻影響動力電池性能,對動力電池品質構成致命威脅。而自動真空干燥是保障動力電池一致性的“最后屏障”,這項工藝和裝備如果跟不上則難言品質高端。
“大氣環境中的水分、氣體及雜質深刻影響動力電池性能,對動力電池品質構成致命威脅。而自動真空干燥是保障動力電池一致性的 ‘最后屏障’”,該工藝和裝備如果跟不上則難言品質高端。”時代高科董事長田漢溶在“2016’第五屆中國電池市場年會暨第一屆動力電池應用國際峰會、第二屆中國電池行業智能制造研討會”上透露。
工藝和裝備如果跟不上則難言“品質高端”
筆者獲悉,時代高科深耕動力電池工藝和裝備多年,始終堅持走研發創新道路,研制出第一代隧道式全自動真空干燥系統,為比亞迪、國軒高科等動力電池領軍企業批量提供此生產線。
田漢溶指出,過去企業只注重材料,對工藝和裝備的重視度不夠。事實上,真空干燥是整個動力電池的最后一道關口,傳統干燥方式存在真空度低、溫度均勻性差、加熱速度慢、傳輸過程無法隔絕大氣等缺陷。
“也許有人提出,干燥房可以避免這些問題。但其實干燥房是高能耗的,整體濕度偏高,且工作人員進入會對電池造成二次污染。”田漢溶解釋道。有效對策就是實現高真空、低露點、高均勻度的干燥環境,上下道工序轉移過程與大氣隔絕,達到大幅度提高動力電池一致性的目的。
田漢溶指出,此前電池制造沒有這個技術和裝備,或者說還沒有認識到它的影響。2002年到2004年間,在真空干燥領域,美國的Maxwell科技公司讓人們認識到了水分的影響。真空干燥所起的作用,是把電池里面的水分最大限度揮發出來,讓水分和雜質逃逸,使電池里面的水分盡可能少停留。不是說這個電池水分含量是100PPM,那個是500PPM,否則“短板效應”會讓電池系統很難管理。
真正做到一致性,電池的續航能力及安全性就能得到保障。田漢溶認為,公司只有專注做精設備才能贏得行業認同,關鍵工藝和裝備如果跟不上,企業就難有生命力,目前業界已開始注重產品工藝和相關裝備的提升。
高真空條件下的自動化運轉秘籍何在
高真空度并不難,但在高真空條件下實現自動化卻很難。正常大氣環境下做到很簡單,真空下面實現完全自動化運轉是跨界的,需要既懂高真空,又懂自動化。
真空情況下如何實現自動化呢?首先電池要進入這個空間里面,這個時候任何人工操作都不可能,必須要在里面安裝機械手,但要向真空環境內的機械手傳送動力,設備之間肯定存在空隙,里面的真空環境很可能遭到破壞,得用新的方法來實現運轉。
田漢溶告訴筆者,新方法就是“磁流體技術”。在傳輸系統領域要實現高致密度,需要采用磁流體技術,這個技術在制造潛艇時發現的,是軍民融合發展的很好案例。
高真空條件下,最難控制的是溫度。溫度在自然環境下擁有空氣的流通,如果加熱的話,可能這個點的溫度是100度,那個點的溫度是50度,要消除差距就需要控制。利用輻射技術控制它,在一條線上增加幾百個測溫點,成千上萬次的數據驗證后得出模型。再根據客戶不同需要,對該模型稍做修改,通過控制每個點的加熱,實現真空室里不同點位同溫。雖然成本高,但效果比較好。
田漢溶表示,高真空環境下溫差正負20度很正常,如果大批量制造動力電池,溫度達到一致性則很難。市面上說達到正負5度都沒有技術來保證,更別說正負2.5度了。這是Maxwell科技公司提出的要求,公司花了很大工夫專注于這項工作,也取得了一定成績。
產業發展“一花獨放不是春”
產業發展“一花獨放不是春,百花齊放滿園春”。田漢溶認為,多些企業參與是好事,但不能停留在參與層面,一味模仿和復制別人的東西,永遠無法實現結構升級。
據悉,時代高科主攻動力鋰電池和超級電容方向,從2006年開始,公司與世界超級電容行業領軍企業美國MAXWELL合作,歷時八年研發全自動隧道式真空干燥系統,技術已經占據了行業市場先導地位。
田漢溶指出,公司的全自動隧道式真空干燥設備,比日本同類設備早進入市場有四五年的時間。且這些設備就是現在的工業4.0概念,也就是高度智能化和網絡化。目前全球最大的比亞迪10GWH動力電池工廠,全部采用該全自動隧道式真空干燥設備。
田漢溶表示,產業合作牽涉產業上下游,通過戰略合作,大家能實現利益最大化。時代高科與比亞迪的合作并不是簡單的購買設備,而是共同合作開展實驗,從電芯材料、組裝、模組到上車,涵蓋產品全流程。
事實上,真空領域實際上是傳統產業,從熱風烘箱慢慢就上升到低真空概念,再過幾年,這些動力電池的工藝和裝備會逐步淘汰,產業升級是必然趨勢。對此田漢溶指出,自己在進步,同行也在產業升級,大家要齊心往這個方向走,對合作持開放態度。
王建軍