探秘寧德時代不凡之處:安全、智能、高密度

年輕企業,卻有不凡的規模和成就
來到寧德時代總部,對于這家新能源公司的印象就像福建寧德這座海濱城市一樣——山清水秀、美麗整潔。寧德時代作為一家成立于2011年的年輕企業,公司建立了動力電池和儲能系統研發制造基地,擁有材料、電芯、電池系統、電池回收的全產業鏈核心技術,致力于通過先進的電池技術,為全球綠色能源應用,提供高效的能源存儲解決方案。
目前,寧德時代在全國有三大生產基地,分布在寧德、青海、溧陽,占地3500畝;中德兩大研發中心,超過1萬名員工,逾1000名高端科研人員;專利申請2000多項,擁有動力電池制造核心技術;售后服務網點將近300家,分布在全國127個城市,可實現“1小時響應+300公里覆蓋+5星級標準服務+100%回訪”。2015年全球車用鋰電池產量和2016年上半年車用鋰電池出貨量,寧德時代都位列第三,是國內惟一一家有能力參與國際競爭的動力鋰電池生產企業。
2016年,寧德時代獲批國家“十三五”重點研發計劃項目:“新一代鋰離子動力電池產業化技術開發項目”,全國入圍三家鋰電池企業之一;“100MWh級新型鋰電池規模儲能技術開發及應用項目”,全國唯一入圍鋰電池企業。
安全第一,做世界第一安全電池
“公司把安全放在第一位。產品的安全使用,關系到我們最終消費者用戶的生命安全、財產安全,所以是非常重要的一個環節。”黃世霖表示。在寧德時代電池技術講解及媒體溝通會上,出現最多的一個詞就是“安全”。寧德時代力求做世界第一安全電池,從產品研發設計,到生產及后期保障環節,層層驗證,保證客戶使用安全。
設計環節,從建模到開發到評估到最終設計,始終以安全作為設計首要指標;生產環節,先進的生產管理方法體系,同時滿足電氣安全,機械安全,化學安全與功能安全,全面杜絕安全隱患的發生;后期保障環節,依托寧德時代完善的售后保障體系,將客戶和用戶的安全負責到底。
目前,寧德時代的汽車客戶遍及全世界。國際汽車客戶有四家,包括德國寶馬;國內乘用車企有吉利、長安、上汽通用五菱等;國內客車企業有宇通、福汽集團(三條龍)、南車時代等;國內貨車企業有東風、北汽福田等。截至2016年11月,寧德時代共有5.5萬輛相關配套的在路車輛,累計里程大于40億公里,并保持零安全事故記錄。
智能制造,大數據全程可追溯
“十三五”目標是每瓦時低于一塊錢,這對行業是有壓力的。黃世霖表示:寧德時代通過三方面應對,一是通過擴大生產規模,既保持產業水平再繼續提升,同時降低成本;二是通過技術的方式來降低成本;三是與上游和下游的產業合作,包括和車企的合作。
擴大生產規模離不開智能化和自動化。寧德時代所建成的智能化車間,具有較強的技術成果可復制性和可擴展性。其組織結構設計、經營管理流程、生產制造、倉儲物流設計、產線設備自動化都采用系統化管理。
同時,通過物聯系統,對人、機、料、法、環等生產數據進行監控、采集、分析、處理,實現對突發事件的快速反應和產品全制成可追溯性;并在大數據基礎上,實現統計、測評、管理、考核以及報表自動生成等活動。制造執行系統(MES)對產線上每臺設備的進行數據自動采集,通過中央專家系統與分布式控制系統對設備異常進行預警,并對產品制造信息進行數據挖掘分析,實現產品制造全過程管控。
寧德時代實現了全生產線的柔性化,在工序設備間建立產品緩沖,同時廣泛運用工業機器人、自動AGV、 RGV、堆垛機、助力平衡吊系統,提高生產效率。引入機器人、機器視覺、超聲波焊接專家曲線、激光焊縫自動尋址、自適應涂膠等裝備和技術,消除復雜工序對人為判斷的依賴性。
開發快充,做高能量密度電池
目前寧德時代已經在開發高能量密度快充電池,預計到2018年實現4C量產并提供市場使用。黃世霖表示:“快充技術實際上有很多企業在做,寧德時代也是在做三元和磷酸鐵鋰快充方面的規劃。快充技術要分開不同的應用場景:乘用車、大巴和儲能。乘用車領域寧德時代會積極地發展三元材料體系;大巴領域目前主流還是磷酸鐵鋰,儲能領域現在也是用磷酸鐵鋰在做。三元和磷酸鐵鋰這兩個化學體系的產品,寧德時代都有快充技術的應用設計,基本上根據客戶的需求來做規劃。寧德時代的快充目標第一步是15分鐘充滿電,也就是說充電可以做到4C。在2020年之前實現10分鐘可以充滿的6C充電。”
寧德時代在快充方面的一個整體技術路線和規劃是:在現有的三元和磷酸鐵鋰的體系上,保持住能量密度,同時實現4C和6C的充電,并希望將來這樣一些技術和產品設計能夠成為我國新能源汽車的一個主流產品。
除了快充電池,在高能量密度電池方面,寧德時代的技術規劃是2020年電池能量密度要做到300-350Wh/kg,這也是國家“十三五”的目標。黃世霖分析,這個目標決定了到2020年如果在沒有國家補貼情況下,新能源汽車是否具備和傳統燃油汽車競爭或者取代它的能力。從價格的角度來講,如果能夠實現這個目標,新能源的汽車基本上就很具備競爭力了。
黃世霖表示,到2025年,寧德時代將進一步提高能量密度,可以做到500Wh/kg,現有技術下的電池能量密度的最大理論值是700Wh/kg,未來寧德時代要做的就是如何去靠近這個理論極限。
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