在鋰電行業即將邁入TWh時代的當下，高效率、高品質的交付將成為鋰電池企業的重要核心競爭力，而數字化和智慧化則成為塑造這一核心競爭力的關鍵。
毋庸置疑的是，在新能源汽車迎來爆發的“拐點”以及“雙碳”政策紅利下，作為新能源汽車“心臟”的鋰電池行業也迎來了數字化的“黃金時代”：頭部企業紛紛擴產建廠，數字化工廠建設已經成為企業的必然選擇；愈發激烈的競爭環境下，鋰電池的智慧製造僅僅依靠自動化不再可行，行業呼喚數字化和智慧化。
頭部企業數字化探索
以數字化、網路化和智慧化為核心特徵的新一代資訊科技正在改變著鋰電池製造業。
此前，5G產業時代曾推送了一篇《32億元成立軟體公司 寧德時代意欲何為？》的稿件，其中提到，作為市值超萬億元的動力電池企業，寧德時代數字化戰略明顯有提速的趨勢，圍繞著數字化戰略，今年寧德時代的動作也不斷。
今年2月，寧德時代、寧波問鼎、青島上汽、珠海普曼物流、寧德交投、上汽恆旭共同出資設立福建時代閩東基金，該基金專項投資佈局的領域就包括智慧製造、資訊科技、人工智慧等；7月15日，寧德時代智慧製造部與騰訊雲簽署了戰略合作協議，打造體系化全流程AI生產力，推動產業智慧化升級；8月30日，西門子中國董事長、總裁兼執行長肖松親自帶領管理團隊專程前往福建與曾毓群進行了廣泛而深入的交流，並對下一步的合作方向達成了共識；10月，寧德時代寧德工廠被世界經濟論壇（WEF）評選為“燈塔工廠”，成為全球首個獲此認可的電池工廠，寧德時代方面表示，將拓展燈塔工廠經驗，建立起高效、可持續的全球製造網路；10月25日，寧德時代潤智軟體科技有限公司成立，經營範圍包含：軟體開發、軟體銷售、軟體外包服務等。
除了寧德時代之外，比亞迪、天津力神、國軒高科等頭部企業都在不斷推進鋰電池製造數字化。早在2016年，宇航股份就參與了比亞迪深圳、青海等多個動力電池生產基地的智慧化生產建設。據悉，比亞迪成立了資訊化委員會，制定了近期、中期和遠期規劃，提出資訊化戰略，針對不同業務場景，依託人、財、物、產品、客戶和生態等載體，大力推進企業資訊化建設。
在接受5G產業時代的採訪時，天津力神工業工程部工藝經理陳英龍表示，力神的數字化在2018年就已經達到50%的程度，裝配及pack線基本實現數字化。只有電極部分，目前還沒有很好的線上檢測方法和手段，而力神的裝配數字化應該可以達到80%左右的水平，大到生產排產和生產節奏把控，小到卷繞張力控制，均能實現數字化。
而國軒高科在規劃工藝流程和產線製造方面主要進行了四個方面的努力：1、工藝流程最佳化；2、產線自動化、數字化的提升；3、檢測方式視覺化，引進先進的檢測系統，使得檢測資訊可識別、可量化；4、研究液態電池的製造流程，挖掘更大的利潤空間，識別製造過程中的盲點，更加精細化，追溯到每一塊電池。
事實上，數字化和智慧化帶來價值已經在頭部企業中顯現。
入選省“未來工廠”試點建設的瑞浦能源，已經建立企業統一資料管理平臺，打造了自動化和數字化智慧工廠。目前，瑞浦能源生產效率提高22.3%，運營成本降低26.55%，產品製造週期從20天縮短為13天，實現了生產精益化、裝置自動化、管理資訊化和人員高效化。
寧德時代在三年內實現了在生產每組電池耗時1.7秒的速度下僅有十億分之一的缺陷率，同時將勞動生產率提高了75%，將每年的能源消耗降低了10%；從2015年開始，國軒高科就有意識地提升自動化水平和生產效率，在產線中引入鋰電池製造資訊化系統，及時做好生產過程中資訊的獲取、傳遞與儲存，將產品良率提高3%。
當數字化成為“必選項”
在“30·60”雙碳目標驅動下，中國正全面進入空間極其廣闊的新能源大時代！當規模化和低碳化成為鋰電池製造企業同時需要面對的問題，數字化就成為了“必選項”。
11月18日，工信部電子資訊司對《鋰離子電池行業規範條件(2021年本)》(徵求意見稿)和《鋰離子電池行業規範公告管理辦法(2021年本)》(徵求意見稿)同時公開徵求意見。管理辦法指出，企業應採用技術先進、節能環保、安全穩定、智慧化程度高的生產工藝和裝置。企業應依據有關政策及標準，對鋰離子電池產品開展編碼並建立全生命週期溯源體系，鼓勵企業應用主動溯源技術。
一方面是政策的引導，而另一方面，則來自市場的倒逼。
中國汽車工業協會發布的資料顯示，今年1-11月份，新能源汽車市場累計銷量達到299萬輛，同比增長166.8%。中汽協最新預測，今年新能源汽車銷量有望突破340萬輛。
伴隨新能源汽車銷量大增，汽車動力電池和儲能電池的需求也大幅增長，短期供不應求，長期需求明確，這成為了鋰電行業進入景氣週期的內在邏輯，而“擴產”則成為2021年鋰電行業發展的最核心話題。
今年以來，包括寧德時代、比亞迪、中航鋰電、億緯鋰能、國軒高科、孚能科技等動力電池企業規劃的新增產能已超過1000GWh。以寧德時代為例，2021年，寧德時代釋出多份鋰電專案投建公告，專案涉及動力及儲能電池、電池材料及回收業務，落地選址包括宜賓、肇慶、宜春、宜昌、貴州及廈門，總投資額不超過845億元。
面對動輒幾十GWh甚至上百GWh的需求，既考驗裝置服務商的標準化交付能力，還考驗企業的工藝開發能力和規模化製造能力，這對鋰電池智慧製造提出了更高的要求。業內人士認為，在當前數智化已經成為頭部企業共識的情況下，新建的工廠基本上都是數字化工廠。
此外，鋰電池頭部企業紛紛投資擴產，優質產能進一步向頭部企業集中，馬太效應在電池行業愈發明顯，行業集中度提升，洗牌加劇，市場競爭愈發激烈。
資料顯示，2021年1-11月，我國動力電池裝車量累計128.3GWh，共計55家動力電池企業實現裝車配套，較去年同期減少13家。排名前10家動力電池企業動力電池裝車量為118.1GWh，佔總裝車量比92.0%。
在激烈的市場競爭下，電池廠商不僅需要持續提高產品質量和生產效率，更需要提高裝置的柔性化、資訊化和智慧化水平，而不斷縮短產品的開發時間和交付週期以適應瞬息萬變的市場環境。
大東時代智庫（TD）預測2022年鋰電池裝置投資將達到高峰期，而數字化投入則持續增加。到2022年，中國鋰電池數字化需求規模將有望達到120億元，到2025年，有望達到280億元。
道阻且長
“如果要給你們的數字化水平打一個分數，滿分是100分，你會如何打分？”
“我覺得的可能剛剛及格，60分。”
“你們作為鋰電池行業的頭部企業也才只有60分嗎？”
“是的，我們在行業裡算是做得比較好的，其它的企業可能都還沒及格。”
前段時間，5G產業時代與一位鋰電池頭部企業資深MES經理有過如上的對話，在數字化方面，頭部企業尚且只達到及格的分數，更不用說其它企業。
此前，吉陽智慧董事長陽如坤在接受5G產業時代採訪時也提到，目前鋰電行業數字化技術的成熟度只有不到20%，在陽如坤看來，造成鋰電行業數字化技術的成熟度不高有兩個主要問題，應用難點以及數智認知。
據悉，鋰電池製造數字化牽涉的實際應用難點很多，當前主要有資料採集難度大、硬體相容、資料有效利用等。
從資料採集方面來看，因為鋰電池生產的資料具有資料量大、採集頻率高、資料型別多、物件種類多、可靠性要求高、真實性要求高、安全性要求高等特點。因此對資料的採集挑戰很大，且一旦資料出現差錯，結果自然不準，不但起不到指導作用，還會誤導。
從資料有效利用方面來看，即便資料真實，但不同的模擬模型和引數輸入，得出結果也千差萬別，無法落實到實際生產。
在此前大東時代舉辦的峰會上，陳英龍也提到了資料的問題，他表示，需解決的痛點我們已找到，基於MES的資料收集資訊化通道已經建立。但是我們還有如下疑問：還需要收集什麼資料？資料收集的深度和廣度？資料如何運用？
陳英龍表示，當前針對資料分析，有有三種方式，即：機理模型、經驗模型和資料模型。但這三個模型都存在不足：工業機理模型在實際生產中常遇到非常嚴重的挑戰：“過於理想化”；經驗模型建立的過程依賴專家經驗並受限於計算手段,穩定性與持續性存在不確定因素；資料模型結果往往可靠但是需要進一步分析。
上述龍頭企業MES經理也提到的資料分析的問題，他指出，在鋰電池的製造過程中，有很多突發和偶發的因素會影響到電池的安全效能，而這些突發和偶發的情況是很難固態化作為資料分析的依據，這導致，目前在資料分析上，還主要是人工分析。
當前，以寧德時代、蜂巢能源等為代表的鋰電池企業都在探索AI、大資料、雲計算等技術在鋰電池製造中的應用，以進一步提升鋰電池製造的智慧化。
值得一提的是，TD透過梳理頭部企業的數字化服務商發現，目前鋰電池行業頭部企業的數字化服務商主要還是外資企業，儘管當前，以先導智慧、利元亨、宇航股份等為代表的鋰電裝置企業和MES企業已經在這一領域有所佈局。
還是以寧德時代為例，目前寧德時代的數字化服務商主要包括了SAP、施耐德電氣、西門子、英特爾、騰訊雲等，那麼問題來了，在鋰電池領域，國內數字化服務商的機會到底在哪？
有業內人士表示，目前國內的數字化企業，不論是實施還是服務都要優於國外，而國外只是起步稍早，展示的技術會炫一些，但真正的落地還是要靠國內的企業，不過國內的服務商太多，良莠不齊，不好區分；此外，如果能利用好大資料，真正的起到高層決策輔助作用，這或許是國內企業的機會。
正如上述業內人士所言，目前國內的數字化服務商在實施方面具備本土化的優勢，事實上，很多國外企業承接的數字化專案就是經由國內的團隊實施落地，國內企業在專案上積累的經驗無疑會成為突圍的“利器”，但同時也應該意識到在底層技術上的差距。
雖然“道阻且長”，但一步步大放異彩的中國鋰電池企業，在這個大時代中無疑已經成為“主角”，而鋰電池行業的數字化變革，將助推中國走向碳中和的星辰大海。
