文 | 星船知造   孫鵬飛

編輯 | 唐曉園

有見過(guò)虐乙方的甲方，但花錢讓乙方辦事，還順帶上課的良心甲方，正擠滿鋰電池產(chǎn)線上云的賽道。

互聯(lián)網(wǎng)大廠未來(lái)必爭(zhēng)之地，在云。云的必爭(zhēng)地之一，在新能源汽車產(chǎn)業(yè)。

2023新年，星船知造通過(guò)訪談寧德時(shí)代等鋰電池企業(yè)以及云計(jì)算相關(guān)人士，梳理出中國(guó)鋰電池產(chǎn)線上云現(xiàn)狀，并重點(diǎn)回答以下四個(gè)問(wèn)題：

1，中國(guó)鋰電車間小史：“上云”會(huì)在2023成為產(chǎn)線主旋律嗎？

2，鋰電企業(yè)為什么目前還難對(duì)互聯(lián)網(wǎng)大廠敞開胸懷？

3，云廠商缺少鋰電池制造環(huán)節(jié)中的哪些Know-how？

4，云廠商的方案如今能應(yīng)用在鋰電池生產(chǎn)的哪些環(huán)節(jié)？未來(lái)又會(huì)進(jìn)入哪些新場(chǎng)景？

01. 鋰電車間發(fā)展小史

美國(guó)人發(fā)明它，日本人規(guī)?；a(chǎn)了它，韓國(guó)人試圖普及它，但多年隱忍和積累后，中國(guó)人把它打成了一張制造業(yè)王牌。

2022年上半年，中國(guó)不僅在鋰電池生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)中至少占據(jù)60%的全球市場(chǎng)份額，還率先向全球輸出了一份中國(guó)智造的答卷。

工欲善其事，必先利其器。中國(guó)智造變革的夯土，正是制造產(chǎn)線不斷的進(jìn)化。

我們先簡(jiǎn)單梳理下中國(guó)鋰電池車間的三段式發(fā)展——

2007年前：半自動(dòng)半人工產(chǎn)線

1995年比亞迪成立之初，因?yàn)橘I不起千萬(wàn)元級(jí)別的鋰電池流水線，只好將生產(chǎn)流程分割成人工工序。

憑借中國(guó)勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)，比亞迪將鋰電池生產(chǎn)成本壓縮到日本三洋自動(dòng)化產(chǎn)線的1/3。然而日韓鋰電企業(yè)此時(shí)快我們一步——用上了自動(dòng)化產(chǎn)線和更精密的工藝。中國(guó)工人卻還要拉著隔膜邊踩邊卷繞，一旦張力控制不好，材料就會(huì)出現(xiàn)分層和皺褶。

種種因素疊加下，當(dāng)時(shí)中國(guó)制造的鋰電池仍在中低端產(chǎn)品范疇徘徊。

2007年-2013年：自動(dòng)化程度提升，國(guó)產(chǎn)設(shè)備替代時(shí)

日韓為保鋰電池制造優(yōu)勢(shì)，高價(jià)出售相對(duì)落后的自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)線，但只有比亞迪、力神、比克等少數(shù)企業(yè)買得起。

大多數(shù)中國(guó)鋰電池企業(yè)只能轉(zhuǎn)向售價(jià)只有日韓1/3的國(guó)產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備。在這波自動(dòng)化產(chǎn)線國(guó)產(chǎn)替代浪潮中，中國(guó)設(shè)備提供了個(gè)性化方案——如何在電極片有彎曲、厚薄不齊的情況下，提升生產(chǎn)自動(dòng)化程度。

2013年，中國(guó)鋰電企業(yè)車間中，國(guó)產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備滲透率超過(guò)30%以上。

2014年起：從數(shù)字化到數(shù)智化

從2014年起，中國(guó)鋰電池下游應(yīng)用新能源汽車進(jìn)入大爆發(fā)，鋰電池產(chǎn)能擴(kuò)張。行業(yè)增長(zhǎng)紅利快速回饋給了中國(guó)鋰電池企業(yè)，車間產(chǎn)線邁向數(shù)字化。

數(shù)據(jù)在流通中產(chǎn)生價(jià)值，但對(duì)細(xì)微數(shù)據(jù)顆粒的忽視也可能造成“成本殺手”。星船知造以鋰電池注液工序中的膠塞數(shù)字化為例：

注液需要在高真空環(huán)境中操作，主要用到耗損件膠塞

傳統(tǒng)自動(dòng)化產(chǎn)線中，膠塞狀態(tài)檢測(cè)要靠工人慧眼，但長(zhǎng)時(shí)間注視難免分神，殘次品會(huì)混入產(chǎn)線。

數(shù)字化產(chǎn)線中，如果注液精度數(shù)據(jù)能實(shí)時(shí)記錄，就能追溯殘次品的流向。

數(shù)智化產(chǎn)線中，如果AI識(shí)別出數(shù)據(jù)異常，還能從源頭上掐滅殘次品的生成。

也正是從這一階段起，中國(guó)鋰電池企業(yè)在技術(shù)上研發(fā)，在產(chǎn)線上大筆投入，中國(guó)鋰電池行業(yè)開始領(lǐng)跑全球。

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度看，產(chǎn)線數(shù)智化改造是中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)形成核心競(jìng)爭(zhēng)力的因果。

從企業(yè)抉擇上看，數(shù)智化改革也是降本增效，提升價(jià)值的必然。

圖源：寧德時(shí)代官網(wǎng)

我們?cè)僖凿囯姵厣a(chǎn)工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)化成為例?；上喈?dāng)于把生產(chǎn)好的電芯激活，讓負(fù)極表面形成一層膜。簡(jiǎn)言之，給鋰電池第一次充上電。

星船知造了解到，化成環(huán)節(jié)是各家鋰電池差異度最大的工序之一——頭部企業(yè)的化成周期在2周左右，二線企業(yè)要2-3周，其余企業(yè)的化成周期時(shí)間更長(zhǎng)。

差異來(lái)源于產(chǎn)能利用率——這就好比新能源汽車在高速排隊(duì)等充電，前面的車還沒(méi)充完，后面的車只能干等著。

如果這時(shí)候產(chǎn)線的數(shù)字化方案能按照不同型號(hào)的鋰電池劃分出充電優(yōu)先級(jí)，根據(jù)訂單輕重緩急實(shí)時(shí)插單，便可以縮短充電排隊(duì)時(shí)間。

鋰電池企業(yè)比克動(dòng)力告訴星船知造，從2019年起，比克動(dòng)力布局產(chǎn)線數(shù)智化改造，尤其是在化成段的改造，將電芯的制作周期縮短了一半。

在這些方案中，云是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算的基礎(chǔ)，也是降本增效的關(guān)鍵。

鋰電池企業(yè)無(wú)論是從跟隨產(chǎn)業(yè)變革的腳步，還是從提升產(chǎn)品價(jià)值的角度，都應(yīng)該擁抱云服務(wù)提供商。那么，大廠云為什么還難進(jìn)鋰電池車間呢？

02. 甲方“鋰?yán)蠋煛?/h4>

目前中國(guó)云服務(wù)提供商主要有“運(yùn)營(yíng)商云”和“大廠云”。

星船知造調(diào)研了大廠云和運(yùn)營(yíng)商云在鋰電池制造的應(yīng)用方案后發(fā)現(xiàn)，大部分云商提供的方案為通用型。也就是說(shuō)，無(wú)論大廠云還是運(yùn)營(yíng)商云，目前對(duì)鋰電池企業(yè)來(lái)說(shuō)并沒(méi)有太多不同。

鋰電車間上云，業(yè)內(nèi)高情商的說(shuō)法是合作共贏，低情商的表述是不斷互虐。

在中國(guó)制造業(yè)中，鋰電池行業(yè)的數(shù)字化程度相對(duì)較高，創(chuàng)造了生產(chǎn)數(shù)據(jù)上云的基礎(chǔ)，然而所向披靡的大廠云尚難真正進(jìn)入鋰電車間的生產(chǎn)端，甚至在產(chǎn)線改造中成為可有可無(wú)的一方——

像寧德時(shí)代這樣的頭部企業(yè)有資金實(shí)力，會(huì)選擇自建云，在與云廠商合作中也擁有更高話語(yǔ)權(quán)。寧德時(shí)代在接受星船知造訪談時(shí)表示，公司已經(jīng)儲(chǔ)備了云計(jì)算相關(guān)人才，其自有團(tuán)隊(duì)已完成“云上數(shù)字工廠”的大部分關(guān)鍵工作。

2019年比克就開始籌劃上云，主要圍繞卷繞、分容等環(huán)節(jié)。比克這個(gè)鋰電池老師，都快把“講堂”搬到改造現(xiàn)場(chǎng)了——比克的工作人員提供電化學(xué)原理和物理結(jié)構(gòu)機(jī)理來(lái)精進(jìn)算法——只為保證“上云”后生產(chǎn)流暢，效率提升。

星船知造了解到，目前鋰電產(chǎn)線上云需要掌握的生產(chǎn)know-how主要集中在以下幾個(gè)領(lǐng)域：

產(chǎn)線全流程：從前段勻漿混料到后段化成分容

難點(diǎn)：產(chǎn)品質(zhì)量一致性

前段：涂布、分切

難點(diǎn)：工藝精度要求高

中段：電芯合成

難點(diǎn)：工藝路線復(fù)雜

后段：封裝

難點(diǎn)：高節(jié)拍運(yùn)作下的設(shè)備交互、協(xié)同及兼容

圖源：先導(dǎo)智能公告、國(guó)泰君安證券

桃李滿天下，徒弟們教出來(lái)了，甲方鋰電池企業(yè)的核心know-how會(huì)不會(huì)外泄？

鋰電企業(yè)擔(dān)心的點(diǎn)在于：自己想通過(guò)上云的方式實(shí)現(xiàn)降本增效，但云企業(yè)也需要將甲方的一套方案推廣至全行業(yè)。甲方上了課，教會(huì)了徒弟，卻把自己的核心know-how造福全行業(yè)。

一位鋰電行業(yè)業(yè)內(nèi)人士向星船知造透露，某二線鋰電企業(yè)曾找某大廠云合作，但產(chǎn)線一改造完，自己的改造方案就被復(fù)制到其他鋰電池企業(yè)產(chǎn)線上。

寧德時(shí)代這樣的頭部企業(yè)有另一套選擇——自研云技術(shù)。

星船知造從寧德時(shí)代了解到，寧德時(shí)代研發(fā)CFMS智慧廠房管理系統(tǒng)，自動(dòng)獲取廠房系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)。

寧德時(shí)代也入股工業(yè)智能化企業(yè)安脈盛，成立子公司寧德時(shí)代潤(rùn)智軟件。同樣，中創(chuàng)新航也自研了私有云平臺(tái)。

上云用數(shù)，核心know-how掌握在自己手中，總不會(huì)出錯(cuò)。目前大廠云商在頭部鋰電企業(yè)面前，并不具備太多優(yōu)勢(shì)。

03. 農(nóng)村包圍城市，前后端包圍車間

大廠云從to C業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向to B是必然的選擇。但拿著C端的經(jīng)驗(yàn)和方案，能否敲響B(tài)端場(chǎng)景的大門？

目前情況來(lái)看，大廠云的應(yīng)用更集中在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的前后兩端——以非核心制造場(chǎng)景包裹住制造產(chǎn)線。

后端

制造企業(yè)后端與C端用戶更近，這一款恰巧是大廠云的優(yōu)勢(shì)之地——

比如B端場(chǎng)景的視覺(jué)識(shí)別對(duì)應(yīng)C端日常的人臉識(shí)別、B端場(chǎng)景的物流配送對(duì)應(yīng)著C端日常的交通管理等，雖說(shuō)技術(shù)上略有不同，實(shí)質(zhì)上異曲同工。

質(zhì)檢端：傳統(tǒng)鋰電池產(chǎn)線質(zhì)檢依靠工人把關(guān)，但鋰電池的銅箔、鋁箔重以噸計(jì)，笨重又脆弱。如果搬運(yùn)過(guò)程中發(fā)生輕微磕碰，會(huì)產(chǎn)生肉眼無(wú)法識(shí)別的裂痕。

實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線上云就能打通生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，產(chǎn)線設(shè)備中包括聲音、溫度、物理強(qiáng)度等數(shù)據(jù)能被一一記錄、溯源。一旦AI識(shí)別出有缺陷數(shù)據(jù)，就能在現(xiàn)實(shí)產(chǎn)線中揪出有問(wèn)題的產(chǎn)品。

寧德時(shí)代的燈塔工廠就采用了AI質(zhì)檢功能。為了避免機(jī)器視覺(jué)識(shí)別在材料反光、產(chǎn)品高速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生誤差，寧德時(shí)代通過(guò)層層加碼的方式，將AI質(zhì)檢功能應(yīng)用在每道關(guān)鍵工藝上。

這就有了寧德時(shí)代的鋰電池產(chǎn)品缺陷率從之前的PPM(百萬(wàn)分之一)級(jí)別降低到 PPB(十億分之一)級(jí)別的故事。

這套AI質(zhì)檢方案屬于寧德時(shí)代自研。目前不具備AI、云技術(shù)自研能力的鋰電企業(yè)，也可以選擇大廠云的通用方案。

物流端：中國(guó)制造業(yè)中，鋰電池是率先使用移動(dòng)機(jī)器人替代人工搬運(yùn)的行業(yè)之一——鋰電池電解液具有揮發(fā)性，如果工人拆錯(cuò)了包，拆開的物料會(huì)影響到鋰電池產(chǎn)品的良品率。有了移動(dòng)機(jī)器人，數(shù)據(jù)上云、溯源、監(jiān)控，不會(huì)配錯(cuò)貨，也減少物料損耗成本。

在鋰電池產(chǎn)線的涂布、卷繞段，機(jī)器人已開始替代人工配送作業(yè)。

海量數(shù)據(jù)從倉(cāng)庫(kù)流出，隨著移動(dòng)機(jī)器人匯入產(chǎn)線，這可能目前是大廠云在鋰電行業(yè)中最接近生產(chǎn)線的一刻。

前端

設(shè)計(jì)端：在當(dāng)下正極技術(shù)未發(fā)生變革性突破時(shí)，三元鋰電池往無(wú)鈷化方向轉(zhuǎn)型，磷酸鐵鋰則在不斷提升能量密度。

中長(zhǎng)期來(lái)看，富鋰正極、高電壓電極都是提升鋰電池能量密度的重要技術(shù)手段。但未來(lái)鋰電池行業(yè)需要篩選出更具潛質(zhì)的正極元素以及無(wú)鋰電極。

尋覓正極原材料的旅途中，需要用云。寧德時(shí)代正是采用一套數(shù)字化研發(fā)平臺(tái)，加速開發(fā)了像鈉離子、鋰金屬電池?zé)o鈷無(wú)貴金屬電池等新化學(xué)體系方面的研發(fā)進(jìn)程。

同時(shí)，電池仿真設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)還可采用仿真手段優(yōu)化電池產(chǎn)品設(shè)計(jì)，加速迭代開發(fā)。

大廠也在積極通過(guò)各類SaaS軟件深入制造場(chǎng)景。企業(yè)微信汽車行業(yè)負(fù)責(zé)人葉世臻告訴星船知造，目前企業(yè)微信在服務(wù)鋰電企業(yè)的信息化建設(shè)中，大致可以分為兩種模式：

一是通過(guò)企業(yè)微信協(xié)同套件能力為業(yè)務(wù)進(jìn)行賦能，比如通過(guò)企業(yè)微信智能表格助力項(xiàng)目管理精細(xì)化、可視化。

二是將企業(yè)內(nèi)部的信息化系統(tǒng)與企業(yè)微信的開放接口深度耦合，提升業(yè)務(wù)協(xié)同效率。

尾聲

寧德時(shí)代這樣的企業(yè)具有頭部示范效應(yīng)——率先試點(diǎn)上云，也吸引著眾多企業(yè)跟進(jìn)，加速整個(gè)行業(yè)的上云節(jié)奏。

但畢竟不是所有鋰電企業(yè)都有寧德時(shí)代的條件。大廠云仍然有著進(jìn)入鋰電制造車間的豐富可能。大廠云未來(lái)的路有一條——

從后端進(jìn)入，站穩(wěn)腳跟，與頭部鋰電企業(yè)捆綁，打造出標(biāo)桿案例。再將上云業(yè)務(wù)的版圖逐步擴(kuò)展至制造端，打通從前端設(shè)計(jì)、上游原材料進(jìn)廠到電芯開發(fā)、中游制造，再到下游裝載以及后端質(zhì)檢、運(yùn)維的數(shù)據(jù)流通全鏈路。

參考資料

[1]動(dòng)力鋰電池廠房能耗調(diào)研與分析

[2]6000億擴(kuò)產(chǎn)潮，高景氣周期下鋰電產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)遇梳理 云岫資本

[3]鋰電設(shè)備二十年進(jìn)化史 張丞

[4]Global Lighthouse Network: Unlocking Sustainability through Fourth Industrial Revolution Technologies World Economic Forum

[5]鋰電企業(yè)如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0時(shí)代的智能化躍遷？高工鋰電

[6]如何抓住鋰電池制程技術(shù)的下一輪變革機(jī)會(huì)？安永

[7]國(guó)產(chǎn)鋰電池制造距離數(shù)字化生產(chǎn)還有多遠(yuǎn)？高工鋰電

[8]寧德時(shí)代、比亞迪和日韓企業(yè)的鋰電江湖國(guó)泰君安

本文基于訪談及公開資料寫作，不構(gòu)成任何投資建議。