基于物联网的锂电池智能制造有望进一步加速

因此，实现智能化、柔性化、数字化生产，实现产品的高一致性、高安全性、高质量、高效率，已成为当前动力电池企业生产升级的迫切需要。高科技锂电池了解到，依靠物联网、大数据等新技术对传统生产线进行数字化改造建设，提高制造业的智能化、高效化、互联化水平，实现增效降本，已成为动力电池设备厂商升级改造的共同理念。

随着智能制造在传统制造业的进一步渗透，新能源汽车和动力电池作为国家战略性新兴产业的智能制造发展规划已经明确。

按照国务院发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》要求，推进智能制造，加快新能源汽车智能制造仿真、管理、控制等核心工业软件开发和集成，开展智能工厂和数字化车间应用示范。在新能源汽车智能制造系统中，海量异构数据的组织与分析、可重构柔性制造系统的集成控制等关键技术已被攻克。

值得注意的是，作为新能源汽车的核心部件BQ24020DRCR，动力电池的大规模自动化生产迫在眉睫。然而，随着全球新能源产业接近大规模爆发的前夕，动力电池的生产需求正在从千兆瓦时增加到千兆瓦时，产品安全也是重中之重。

因此，实现智能化、柔性化、数字化生产，实现产品的高一致性、高安全性、高质量、高效率，已成为当前动力电池企业生产升级的迫切需要。

高科技锂电池了解到，依靠物联网、大数据等新技术对传统生产线进行数字化改造建设，提高制造业的智能化、高效化、互联化水平，实现增效降本，已成为动力电池设备厂商升级改造的共同理念。

面对这一机遇，以英特尔为代表的芯片公司也在积极参与动力电池的智能制造流程，帮助企业提高生产自动化水平，优化企业流程管理和运营能力，支持企业用户从边缘向云应用和部署智能制造，加快动力电池制造的智能化转型。

锂电池制造迫切需要智能控制技术的集成

随着新能源汽车、储能等下游应用行业的快速发展，对锂电池的需求也在不断增加。越来越多的企业将锂电池生产技术与工业智能技术相结合。先进的智能制造设备和生产技术正成为高质量、高效率锂电池生产的重要保证。

高科技锂电池指出，芯片企业、工控企业和智能设备制造企业三方合作的解决方案应运而生，以满足动力电池智能制造的需求。为锂电池企业提供一整套智能生产解决方案，帮助其实现产品质量、生产效率和效益的整体提升。

动力电池的生产过程包括均化、涂覆、模切、层压、卷绕、成型、体积分割等

成型是锂电池生产过程中的重要环节，直接影响锂电池的性能

在这个过程中，电池负极表面的钝化薄层，即固体电解质相界(SEI)膜的表面厚度，将直接影响锂电池的自放电、循环寿命、安全性、稳定性等电化学性能，因此要求锂电池尽可能均匀地被吸收。

事实上，企业在生产SEI薄膜时，一般采用分步充放电的方法，但每一步对充放电电流、电压、保存期都有不同的要求，这取决于所用的材料和具体工艺。

锂电池成型后，需要热压和冷压来实现电池界面的成型。在生产过程中，需要准确监控温度和压力的变化，以减少压力波动带来的影响，保证产品的质量和一致性。

传统的手动控制方法显然不能适应这种复杂多变的场景。一方面，合成环节中的参数调整窗口在极端情况下可能会很短，有时短到操作者眼睛无法反应；另一方面，多参数联动下的复杂场景使得操作人员很难通过人工的方法快速计算出最佳方案。

此外，传统的化学成型设备采用多PLC交互控制(ProgrammableProductiveController)，每个组件单元配备一台PLC，至少需要15台PLC才能完成全线控制，相互干扰，用户开发难度大，编程复杂。

为了保证产品质量，需要使用体积分割设备来精确控制电池的电流和电压，以及生产过程中的压力和温度。此外，还需要适应不同的电池生产工艺，支持生产能力的灵活配置。

针对上述挑战，苏州汉川智能科技有限公司(以下简称汉川智能)开发了基于IntelCorei5处理器的AC800系列高性能智能机械控制器，采用Intel工业边缘控制平台，使锂电池容量装置能够有效采集并准确控制压力和温度指标。

通过模块化设计和三维叠层结构，在保证产品质量的同时，简化了控制，实现了灵活高效的生产操作，帮助锂电池制造商提高产品质量，降低总拥有成本(TotalCostofOwnership，TCO)。

在三方的共同努力下，基于AC800系列控制系统构建了全新的锂电池智能设备解决方案，并在实际应用中取得了显著效果。

通过电池的模块化设计，可以根据不同的电池生产工艺灵活配置每个工艺的电池数量，并在控制过程中提高灵活的生产能力。

通过高精度控制分级充放电环节的电流和电压，保证了电池的成型质量。

精确监控压力和温度指标，保证电池的一致性，其中热电阻的电阻精度可控制在±0.2欧姆以内，相应的温度误差可控制在±0.5摄氏度以内，压力波动可控制在1牛顿以内，无超调。

采用AC802总线控制方案，优化拓扑结构，只需两台PLC即可完成全线控制，既避免了控制器之间的干扰，又简化了开发和运营，有助于企业降低TCO。

机箱采用集成电源模块的三维堆叠结构，减少了占地面积，增加了单位面积的能量。

汉川智能表示，通过引入基于英特尔酷睿i5处理器和英特尔工业边缘控制平台的AC800系列控制系统，公司的化工容器具有强大的处理能力和边缘计算优势，可以帮助制造商简化控制，实现高效灵活的生产，同时保证产品质量。

锂电池物联网智能制造有望加快发展

放眼世界，基于物联网的锂电池智能制造有望进一步加速

工业互联网平台是实现智能制造转型的核心支撑平台，其底层是物联网(IoT)，负责数据的采集、管理、存储和分析。

因此，动力电池企业要走智能生产升级之路，物联网是不可避免的环节。

此前，英特尔亚太物联网事业部中国区销售经理谢青山在公开采访中指出，与普通用户经常接触的互联网技术相比，工业互联网有两个独特的需求:

一、首先，工业设备本身的功能安全性，在生产、制造和使用过程中，保证设备的安全运行，避免故障等。

二、信息安全，物联网连接人、物、数据、应用等。，打破了原来封闭的工业总线网络，这意味着企业运营过程中会有更多的信息和数据需要交换和分析，领先的技术和流程需要保密。

谢青山表示，从英特尔的角度来看，企业应该做的是在保证信息安全的同时，建立一个开放透明的信息共享平台，提供一站式智能物联网解决方案，让智能制造的实现更加容易。

目前，英特尔依托成熟的物联网应用基础、供应链和合作伙伴，完成了工业物联网设备管控方面的大量硬件模块和软件。使生产过程运行更加稳定高效，控制延时更低，精度更高，保证生产线安全生产，生产过程实时反馈、闭环控制、预测维护。

值得注意的是，虽然计算能力的提高在不同程度上推动了制造业的智能化进程，但智能物联网解决方案从前期研究、开发人员编程，到最终将功能集成到芯片，前后需要三到五年的时间。

在这种环境下，对于普通企业来说，要想找到一套完全满足工业应用场景的解决方案，仍然需要付出很高的研发和时间成本。

与成熟、通用、集成的英特尔解决方案相比，智能制造的快速落地正成为强大的推动力。这项技术的优势有望在动力电池厂得到体现。通过机器视觉等技术，可以降低成本，提高效率，成为集约化、智能化、数字化发展的“核心”引擎。

结论

总的来说，芯片巨头的加入和技术解决方案的升级已经开始在提高质量和效率、降低成本和消耗等方面发挥作用。智能制造有望进一步加速动力电池领域的渗透。面对不断增长的数据和不断更新的技术，智能制造的前景将变得更加广阔。