浅析新能源锂电行业智能自动化制造的信息系统研究_开题报告

文献综述

国内研究现状

关于锂电池自动化生产制造的发展和现状

在我国锂电设备自动化行业起步相对比较晚，最近几年来应新能源汽车市场需求增涨，随着锂电池市场需求快速发展为国内锂电设备行业技术提供了非常好的发展机遇。至此在国内锂电池设备技术设计中不断提升，近几年我国锂电池设备行业运行发展形势良好，国内中大型锂电行业相关企业正逐步向产业化、规模化发展，随着我国锂电池行业运行需求市场在不断扩大，国内锂电池设备行业运行也将会迎来一个展新的市场发展。同时国内锂电池设备市场的快速腾飞发展，行业内与之相关的的核心生产技术应用及研发将成为业内企业所关注的焦点。国内外锂电池生产设备核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格，提高市场竟争力十分关键。锂电自动化设备得益于产业快速发展和技术不断提升，国内的锂电设备厂商国产率逐年提高，从2008年中国自产锂电设备在市场上所占比率仅为20%，到2014年上升到40%-50%，整体已达到了50%-60%。当今中国中后端锂电设备已经达到了国际先进水平，甚至某些锂电设备厂家技术水平已超出国外技术。

涂布机

品牌

型号

宽幅

速度

先导智能

高速宽幅双层挤压涂布机

1400mm

100m/min

浩能科技

高速宽幅双层挤压涂布机

1400mm

120m/min

日本平野

M-200DL

400mm

100m/min

卷绕机

品牌

型号

对齐度偏差

速度

先导智能

18650/21700圆柱形锂电池

0.2mm

40ppm

日本CKD

CEW-100

0.3mm

28PPM

国内外设备性能优势对比

假设新能源锂电汽车在国内需求：预估在2020年国内电动汽车数量达到300万辆，对应汽车所需用的动力锂电池可达到120GWh,新增产能可达到87Gwh,整体的设备需求量超出260亿。

从全球电动汽车领域需求上做考虑，电动化率的角度分析预计2025年，电动车渗透率达到25%，动力汽车所用锂电池需求量超1700Gwh，锂电池设备总需求量可达至5000亿元。

动力汽车锂电池累计2018-2025年总需求量直超5000Gwh. 从龙头汽车车厂销量角度做测算，龙头车企预计如奔驰、宝马、奥迪、大众等….. 全球电动车在2025年将会突破1080万辆，对应动力锂电池需求也将达到540Gwh.使用量供需缺口超290GWH，锂电池设备需求从2020-2025年将近900亿元。

随着近几年内国内锂电行业市场政府补贴政策优势，锂电池生产商与设备厂商市场不断有新入者，造成需求模型预测要多出1-2倍。锂电市场未摆脱补贴政策的思维，从2018年国内动力电池结构性过剩和补贴退坡影响，行业内加速洗牌，行业集中将大幅提升，同时国外电池巨头将加大大力度布局，扩产超预期。全求锂电池行业预计排行前五的龙头企业将垄断80%以上的市场份额。

二、国外研究现状

    锂电池产业始于日本，随着锂电池产业的不断壮大，锂电池应用领域之广，锂电池设备逐步开始出现，锂电行业日韩技术水平一直领先于全球技术地位，锂电池产业化占据了全球的领先位置，国内很多大型锂电池厂自动化生产设备然采购日韩企业进口设备。目前，全球锂电池行业在中日韩占据了全求市场的90%左右的份额。

国内锂电池设备起步是比较的晚，锂电设备生产企业从2000年后开始进入锂电设备的制造，先前也完全依靠日韩进口设备技术来进行模仿，初期锂电池设备市场定位只能在中低端位置，随着近几年国内消费内电池与动力类电池的迅速增涨，中国成为全球锂电池最大的主要生产基地，跟随锂电池行业的步伐，国内锂电设备近几年陆续出现一些优秀的锂电设备制造企业，（如：赢合、先导等）已经有自主创新技术，国内锂电设备技术水平也在不断的快速进步，从锂电池制造成本与设备技术角度上分析，国内锂电池设备技术设备性能已优于日韩设备，国产锂电池设备性价比高，相比日本、韩国锂电池设备，同等状态下国产制造设备售价仅为60%-80% ，国内外价格差距很小。应市场需求快速响应，国内生产的锂电池设备对客户服务售后需求能快速反应（全国24小时内到位），国外设备在国内使用普遍存在售后服务反应速度太慢，严重影响到电池厂商正常动作。因此使用国内设备，电池厂商可大大缩短了售后服务时间，如整线锂电设备缺乏后期服务跟踪维护，即使日韩设备技术在先进，不能及时为客户解决问题，客户也不会轻易的接受。

三、研究本^范文选题的目的与意义

锂电池后段负压化成分容在2014年前整个锂电行业都还未实现全自动负压化成分容自动线物流系统生产，负压化成分容后段原采用半自动设备进行投产时需要投入大量人员进行生产。

2015年第一条负压化成分容自动物流线系统成功在CATL运行，负压化成分容自动物流线整线生产从一次注液-组盘-插化成钉-高温静置-拔化成钉-负压化成-高温老化-拔化成钉-拆盘-二次注液-组盘-分容(AG)-常温静置1-OCV测试-DCR测试-放电（DG）-常温静置2-拆盘-电池包膜-分选 整个生产工艺完全实现无人操作，整条产线只需6-8位技术人员进行生产勘察。在负压化成分容过程中锂电池进行充放电，原使用的化成分容设备不具备充放电能量回馈需消耗大量用电，随着近几年新技术的发展锂电池充放设备实现了能量回馈，直接把锂电池放掉后的电量回馈到电网再次利用，能量回馈效率高达≥60%.负压化成分容自动物流线正式投入到动力锂电池生产行业对产能效率的提高及锂电池产品安全性、性能稳定性、容量密度一致性有跨越式的突破。也大弧度降低了人工成本与生产制造成本。

B. ^范文提纲格式

引言：浅谈锂电池化成分容后端自动化生产制造的发展和现状分析

简述锂电池负压化成自动物流线系统设计制造分析：

锂电池化成设备线概况

简介动力锂电池化成线体系统设备、生产管理控制系统。

动力锂电池化成工艺流程、整线Layout布局。

各设备/模块技术参数

负压化成柜设备负压系统介绍

负压化成柜1230消防灭火系统

插钉机工站说明

拔钉机工站说明

物流输送线设备说明

出入盘机、分选机设备说明

RGV堆垛机设备说明

简述锂电池分容自动物流线系统设计制造分析

锂电池分容设备线概况

简介动力锂电池分容线体系统设备、生产管理控制系统

动力锂电池分容工艺流程、整线Layout布局

分容柜设备电源系统说明

OCV测试机说明

自动无线校准工装技术说明

简述锂电池生产设备自动物流线MES系统

WMS管理系统与WCS控制系统

调度系统软件说明

电池信息管理说明

C. 参考文献

[1]  初超，齐铂金，杜晓伟，电动汽车锂离子电池组不一致性分析[A] 北京 北京航空航天大学  100191  1671-098X(2009)09(a)-0112-02

[2]  余帅，刘胜永，崔志鹏，曹括，基于V2G充电桩系统DC-DC变器控制策略的研究[M] 广西 广西科技大学 545006

[3]   王攀峰，梅江平， 陈恒军 ，赵学满，黄田，王友渔， 基于并联机械手的锂离子电池自动分拣装备控制系统设计[M] 天津 天津大学  300072

[4]   丁彩红，凌辰，锂电池化成物流自动化生产线的建模仿真[A] 东华大学 上海 201620 1002-087X(2014)11-2047-02

[5] 崔敬伟，郭现伟，张婷，徐伟华 锂电池自动化生产系统空托盘高度优化[A] （1昆明理工大学 交通工程学院 昆时 650500；中航锂电（洛阳）有限公司，洛阳471003）1009-0134（2017）12-0009-03

[6]   王术，郗晓田，游林儒， 锂动力电池化成能量回馈控制系统的研究[A] 华南理工大学 自动化科学与工程学院，广东 广州 510640 1002-087X（2011）04-0393-03

[7]  陈苏良 ，浅析新能源锂电池隔膜行业发展现状及未来发展前景[M] 深圳技师学院 广东 深圳 518000 

[8]  唐凤雄  我国锂电池产业发展需要新思路 [J] 2010.07

[9]   武生玉，徐庆华，黄新明，一种锂电池检测分选系统中的数据通信[A] 1008-8245(2004)02-0033-03

[10]  刘兴江， 中国锂电池技术与产业发展20年[J]  2018.12