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      新能源鋰電制造的基石-磁懸浮輸送技術(shù)

      2022年12月16日 14:04:39人氣:1093來(lái)源:蘇州縱葦自動(dòng)化有限公司



      新能源汽車(chē)的高速發(fā)展

      INDUSTRIAL INTERNET

      據(jù)2022年1-11月新聞報(bào)道,新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別為625.3萬(wàn)輛和606.7萬(wàn)輛,同比均增長(zhǎng)1倍,占全市場(chǎng)的28.8%。而2005年到2015年十年間,滲透率才突破1%。但令人震驚的是今年從10%飆升至近30%,僅用了幾個(gè)月時(shí)間。近幾年新能源汽車(chē)的數(shù)量如此訊速增長(zhǎng)的背后邏輯可真的僅僅是為了變道超車(chē)或者雙碳嗎?下面讓我們探究“大力發(fā)展新能源汽車(chē)”的底層邏輯


      中國(guó)實(shí)際上是個(gè)貧油國(guó),現(xiàn)在70%的石油依賴于進(jìn)口。當(dāng)今國(guó)際環(huán)境復(fù)雜,倘若我們的石油進(jìn)口渠道被切斷,依賴石油的我們,交通將面臨癱瘓。

      中國(guó)要實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo),新能源是一個(gè)繞不過(guò)去的必經(jīng)之路,實(shí)際上汽車(chē)行業(yè)也有共識(shí),包括奔馳,大眾,沃爾沃,奧迪,很多公司都已經(jīng)宣布停止內(nèi)燃機(jī)的研發(fā)。


      可問(wèn)題來(lái)了,開(kāi)新能源車(chē)并不環(huán)保呀?

      有人說(shuō),開(kāi)新能源車(chē)其實(shí)根本就不環(huán)保,開(kāi)新能源車(chē)的電從哪里來(lái)?發(fā)電需要燒煤,燒煤污染環(huán)境,因此還有環(huán)??裳詥幔?/p>


      但是我們忘記了一點(diǎn),就是新能源車(chē)的環(huán)保并不是因?yàn)樗麄冇秒?,而是因?yàn)樗麄冇秒姵?,這里面的區(qū)別是什么?一旦新能源車(chē)全面普及,它將會(huì)成為超大的儲(chǔ)能項(xiàng)目。

      目前電動(dòng)車(chē)3.5度的電能相當(dāng)于油車(chē)燃燒一公斤的汽油,4.3度的電能相當(dāng)于油車(chē)燃燒一公斤的柴油,如果全中國(guó)的油車(chē),全替換成電車(chē),要用多少電呢?經(jīng)推測(cè),大約是一萬(wàn)一度左右,大約占目前全國(guó)總發(fā)電量的13%。


      如果我們?nèi)加妹簛?lái)發(fā)電,那確實(shí)是污染環(huán)境,但是我們根本不需要多發(fā)電。因?yàn)殡娪幸粋€(gè)特性,發(fā)電后如果沒(méi)有馬上使用,儲(chǔ)存是非常困難的。


      白天電價(jià)七毛多,晚上三毛多,是因?yàn)橥砩掀髽I(yè)用電較少,電不用也會(huì)浪費(fèi)掉。而且像風(fēng)能、光伏、水電這些綠色能源更是需要人工調(diào)節(jié),比如光是云南和四川兩個(gè)能源大省,每年因?yàn)檎{(diào)峰而造成的氣光、汽、水、氣風(fēng)三汽的能源高達(dá)1000多億度以上,相當(dāng)于整個(gè)三峽大壩電都白發(fā)了。


      那解決方法是不是有什么辦法把這些浪費(fèi)的電收集儲(chǔ)存起來(lái)?什么東西是白天用,晚上停的?要是家家戶戶都有一塊電池,又恰好有足夠大的一個(gè)電池,能把這些浪費(fèi)的能源給儲(chǔ)存下來(lái)呢?中國(guó)汽車(chē)3.18億輛,如果都是新能源,那就是3.18億個(gè)特大電池,那將是非常好的巨大的儲(chǔ)能工程,它能夠從現(xiàn)在浪費(fèi)掉的電里面榨出巨大的潛能,所以電動(dòng)車(chē)的全面普及根本不需要額外多燒很多煤。



      新能源時(shí)代的基石——電池



      這時(shí)候不得不提,其中中國(guó)六位鋰電池企業(yè)比較突出。去年本田甚至花37億買(mǎi)寧德時(shí)代1%的股份,就是希望以后可以多搶占電池的資源。

      顯然新能源的核心便是電池。近日,“2009電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”在北京舉行,純電動(dòng)汽車(chē)的電池技術(shù)成為會(huì)議焦點(diǎn)問(wèn)題。它的雛形在200多年前就已經(jīng)出現(xiàn)了。在200多年的發(fā)展歷程中,它們一直在“努力”。

      鋰電池行業(yè)從2015~2016年以來(lái)逆勢(shì)而上,整個(gè)發(fā)展?fàn)顩r很好,近幾年鋰電概念在諸多制造業(yè)行業(yè)中可謂。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)2016年鋰電生產(chǎn)設(shè)備需求超過(guò)145億元,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)值占比80%以上,產(chǎn)值同比增長(zhǎng)將超過(guò)20%。

      鋰電制造


      無(wú)論是鋰離子電池正負(fù)板涂布機(jī)、分條機(jī)、輥扎設(shè)備、電池隔膜涂布等前道加工設(shè)備,還是鋰電池模組PACK組裝自動(dòng)化生產(chǎn)線,鋰電生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜,各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中涉及非常多的專(zhuān)用設(shè)備,工業(yè)機(jī)器人、智能柔性輸送系統(tǒng)及其他自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用進(jìn)一步提升了鋰電生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化程度,保證生產(chǎn)出來(lái)的鋰電池具有安全性、可靠性和較好的一致性和直通良率。


      而sTrak磁懸浮輸送技術(shù)被喻為新能源鋰電制造的基石,在鋰電池生產(chǎn)當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用。




      電池的組裝和測(cè)試是一個(gè)復(fù)雜而精確的過(guò)程。它涉及到將電池組件傳輸?shù)揭幌盗屑庸ふ?,包括電池組裝載、粘合劑點(diǎn)膠、等離子清洗、電線連接和間歇測(cè)試–同時(shí)保持每個(gè)步驟的嚴(yán)格公差。


      以磷酸鐵鋰路線舉例,鋰電池生產(chǎn)工藝主要包括前段工序、中段工序和后段工序。


      前段工序

      First step working procedure


      主要指物流準(zhǔn)備、來(lái)料檢驗(yàn)、攪拌、涂布、制片、模切等環(huán)節(jié)。


      中段工序

      Middle section process

      中段工序,主要包括電芯的卷繞/疊片和電芯注液。在制芯過(guò)程中,傳統(tǒng)模式是由傳統(tǒng)輸送系統(tǒng)進(jìn)行一系列傳送工序,不僅效率無(wú)法保證,精度無(wú)法保證,更重要的是柔性化不足。

      磁懸浮輸送高速特性可提高生產(chǎn)節(jié)拍,在焊印貼膠過(guò)程中,它的高精度特性可提高焊接,裁切及入殼精度。

      磁懸浮輸送系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率小,其緊湊的結(jié)構(gòu)可大大降低工廠的占用面積。

      得益于它的直驅(qū)傳動(dòng):通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生動(dòng)力,非接觸無(wú)磨損,相對(duì)傳統(tǒng)輸送線擁有超長(zhǎng)壽命較低維護(hù)成本,而且無(wú)粉塵 困擾,可提高電池安全性。


      后段工序

      Last stage operation

      后端工序,主要包括焊密封釘、測(cè)試、封裝、切邊整形、PACK組裝以及成品入庫(kù)等環(huán)節(jié)。

      這個(gè)階段,涉及到的工序比較多,接下來(lái)看sTrak磁懸浮輸送系統(tǒng)是如何大顯身手的。

      電池上料--上蓋保護(hù)/焊接(焊接與磁懸浮動(dòng)子同步/聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)高速在線焊接,磁懸浮重復(fù)定位精度高,直驅(qū)傳動(dòng)無(wú)粉塵,提高焊接和電芯安全)--CCD焊縫檢測(cè)(相機(jī)將編碼器數(shù)據(jù)傳給磁懸浮,無(wú)需移栽輕松實(shí)現(xiàn)高速線掃)--外觀掃描檢測(cè)(磁懸浮每個(gè)動(dòng)子可異步運(yùn)動(dòng),掃描時(shí)降速不影響其他工位節(jié)拍)--絕緣測(cè)試(磁懸浮精度高,不需要移栽即可與測(cè)頭直接對(duì)接,提高測(cè)試精度和節(jié)拍)

      關(guān)于模組PACK工藝主要為組裝,檢測(cè)和焊接,沒(méi)有材料合成及化工生產(chǎn)工藝,因此全流程適合磁懸浮輸送技術(shù)



      模組PACK-極耳整平

      裁切/長(zhǎng)度檢測(cè)

      裁切需要不損傷極耳,無(wú)目

      可見(jiàn)的金屬粉塵,毛刺高

      度小于 0.05mm ,磁懸浮輸

      送高重復(fù)定位精度及直驅(qū)無(wú)

      粉塵特性可滿足并提高工藝

      要求。


      1671169610750.png

      模組PACK-入殼工藝

      入殼時(shí)需要精確的位置控制,              

      控制入殼壓力和入殼行程,

      磁懸浮輸送單個(gè)動(dòng)子擁有獨(dú)

      立伺服性能可提高入殼效率

      ,防止入殼過(guò)程泡棉移位和

      破損。


       1671169553070.png  


      我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)比較鮮明的特征是技術(shù)迭代快、規(guī)模增長(zhǎng)快、產(chǎn)業(yè)鏈韌性強(qiáng)。

      因?yàn)殇囯姵夭皇鞘?,主要成分都可以循環(huán)利用,鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大使得能源從依賴資源稟賦的石油,變成了依靠制造稟賦和循環(huán)利用的鋰電池,這可以充分發(fā)揮中國(guó)的制造優(yōu)勢(shì),并通過(guò)循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

      雖說(shuō)如此,近兩年鋰電池技術(shù)迭代不斷加快,工序復(fù)雜繁多,CTP技術(shù)3.0、刀片電池、短刀電池、4680大圓柱電池,以及不同的模組設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),都促使到鋰電行業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)線向差異化、柔性化趨勢(shì)發(fā)展。


      縱葦團(tuán)隊(duì)研發(fā)智能磁驅(qū)輸送系統(tǒng)之前,在高精密運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域已有數(shù)年開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),產(chǎn)品線幾乎覆蓋了運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié)。

      縱葦擁有自主的實(shí)時(shí)系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì),運(yùn)動(dòng)規(guī)劃,伺服控制,邏輯控制等軟件技術(shù)實(shí)力。研發(fā)團(tuán)隊(duì)主要成員來(lái)自于清華大學(xué),上海交大,哈工大,湖南大學(xué),東京大學(xué),新加坡國(guó)立等國(guó)內(nèi)外院校的畢業(yè)生。并擁有寧波諾丁漢大學(xué)*制造學(xué)院李灝楠教授及日本早稻田大學(xué)機(jī)器人中心研究員張成教授擔(dān)當(dāng)技術(shù)顧問(wèn)。

      sTrak磁懸浮輸送系統(tǒng)大顯身手!


      在生產(chǎn)車(chē)間,工件流量大、物理空間有限的車(chē)間中,對(duì)sTrak而言都是小菜一碟。因?yàn)榇艖腋≥斔拖到y(tǒng)的特性超乎您的想象!

      ● 高速高精度

      速度5m/s,加速度10G,重復(fù)定位精度 ±5μm,提高生產(chǎn)效率,提升良品率

      ● 智能剛性設(shè)定

      可根據(jù)工藝要求,為每個(gè)小車(chē)或區(qū)域設(shè)定不同的 剛性,提高生產(chǎn)適應(yīng)性,工作臺(tái)可承載KN級(jí) 壓力,工件到位無(wú)需移栽,直接加工縮小節(jié)拍

      ● 動(dòng)子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)

      同一時(shí)刻每個(gè)動(dòng)子都有獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),無(wú)需同 步等待,自由靈活提高性能

      ● 可與外部機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)

      同一時(shí)刻每個(gè)動(dòng)子都有獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),無(wú)需同 步等待,自由靈活提高性能

       智能控制,柔性生產(chǎn)

      可隨時(shí)改變運(yùn)動(dòng)參數(shù)信息,同一生產(chǎn)線生產(chǎn)多種產(chǎn)品 改變工位工序無(wú)須重新設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)

      ● 模塊化設(shè)計(jì)

      讓生產(chǎn)線搭建就像拼積木一樣簡(jiǎn)單,避免復(fù)雜設(shè)計(jì)

      產(chǎn)線升級(jí)改造只需重新組合,節(jié)約開(kāi)支


      1671169423102.png

      如今,身處智能制造高速發(fā)展的今天,高效便捷的背后,高效生產(chǎn)制造離不開(kāi)強(qiáng)大的磁懸浮輸送系統(tǒng)支持??v葦專(zhuān)注于智能工廠輸送系統(tǒng)在汽車(chē)、電子、半導(dǎo)體、醫(yī)療器械、家電、食品/飲料/包裝等行業(yè)的生產(chǎn)制造領(lǐng)域的應(yīng)用。通過(guò)以直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)控技術(shù)為核心的研發(fā),專(zhuān)注智能磁浮輸送系統(tǒng)為客戶提供及時(shí)周到的技術(shù)服務(wù)。



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