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    • 材料產(chǎn)線優(yōu)化不進(jìn)則退
    • 電池材料窯爐工業(yè)設(shè)計(jì)“美學(xué)”
    • 技術(shù)、產(chǎn)品矩陣、市場(chǎng)開(kāi)拓并進(jìn)
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擴(kuò)產(chǎn)退潮、產(chǎn)線優(yōu)化爆發(fā),鋰電材料設(shè)備乘勢(shì)“謀變”

01/04 10:55
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材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)作為“能耗大戶(hù)”,優(yōu)化設(shè)備、節(jié)能降耗迫在眉睫。

近年來(lái),鋰電產(chǎn)業(yè)擴(kuò)產(chǎn)退潮,增量收縮成設(shè)備企業(yè)面臨的普遍困境,但同時(shí),在產(chǎn)業(yè)發(fā)展訴求向高質(zhì)量側(cè)重之際,產(chǎn)線優(yōu)化需求爆發(fā)。

多家機(jī)構(gòu)對(duì)國(guó)內(nèi)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展持謹(jǐn)慎態(tài)度,認(rèn)為近三年走勢(shì)下滑。高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)此前數(shù)據(jù)顯示,2023年中國(guó)鋰電生產(chǎn)設(shè)備(電芯產(chǎn)線)市場(chǎng)規(guī)模為900億元,同比下滑10%,頹勢(shì)或?qū)⒀永m(xù)至2025年,在2026再度進(jìn)入增長(zhǎng)。

鋰電材料設(shè)備更是在退潮之下,不斷暴露從前被高增速所掩蓋的問(wèn)題。

一是能耗問(wèn)題突出。尤其在目前鋰電市場(chǎng)全球化發(fā)展的大背景下,歐盟新電池法已于2023年8月正式生效,據(jù)此前規(guī)劃,2028年2月將禁止超過(guò)碳足跡最高閾值的電池產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。

國(guó)家也從政策層面點(diǎn)出問(wèn)題,工信部等七部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備更新實(shí)施方案》,提出推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備更新,提升設(shè)備能效,促進(jìn)工業(yè)綠色低碳發(fā)展。

材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)作為“能耗大戶(hù)”,在此窗口期企業(yè)開(kāi)始重視ESG管理,尤其“零碳管理”,優(yōu)化設(shè)備、節(jié)能降耗迫在眉睫。

二是鋰電材料競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈。企業(yè)為創(chuàng)造差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),優(yōu)化材料設(shè)備也成為一種重要方式。

高壓密鐵鋰、超高鎳三元以及固態(tài)電解質(zhì)粉體為代表的新材料起量,原有產(chǎn)線設(shè)備難以滿(mǎn)足新工藝生產(chǎn)要求。

三是,材料制造走向極限。受產(chǎn)業(yè)整體增速放緩影響,材料企業(yè)持續(xù)內(nèi)卷,追求更高的產(chǎn)線良率、降低單位產(chǎn)能成本,提高產(chǎn)品一致性。

尤其,近年來(lái)電池企業(yè)對(duì)銅鋅金屬污染指標(biāo)要求愈發(fā)嚴(yán)苛。如果在正極材料中存在鐵、銅、鉻、鎳、鋅、銀等金屬雜質(zhì)時(shí),金屬雜質(zhì)易在電池充放電過(guò)程中形成枝晶,造成電池內(nèi)部短路,嚴(yán)重的甚至引起爆炸。

國(guó)家《鋰離子電池及其安全性能要求》(GB/T 31241-2014)規(guī)定,生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)空氣中的銅、鐵、鋅、鎘、鎳、鉛等重金屬的質(zhì)量濃度應(yīng)小于0.5 μg/m3。而在產(chǎn)業(yè)追求極限制造的當(dāng)下,對(duì)銅鋅金屬污染指標(biāo)愈發(fā)嚴(yán)苛,供氣管道提出≤0.1 μg/m3?的要求。

需求端已經(jīng)對(duì)材料設(shè)備提出更高性能、更高稼動(dòng)率、極限制造等多維度要求,設(shè)備的低效、不穩(wěn)定再難被容忍,大產(chǎn)能、數(shù)字化、節(jié)能降耗的要求提升,產(chǎn)線升級(jí)、改造需求爆發(fā)。

從企業(yè)動(dòng)來(lái)看,2024年,產(chǎn)線改造帶動(dòng)的產(chǎn)能新舊更替確實(shí)在加速。在此過(guò)程中,對(duì)于鋰電材料設(shè)備而言,考驗(yàn)的不僅是設(shè)備制造的硬實(shí)力,還有在浪潮中緊跟市場(chǎng)轉(zhuǎn)型、向上發(fā)展的韌性。

廣東中鵬新能科技有限公司(下稱(chēng)“中鵬新能”)專(zhuān)注于電池材料燒結(jié)系統(tǒng)解決方案,公司脫胎于深耕熱工裝備設(shè)計(jì)制造的廣東中鵬熱能科技有限公司(下稱(chēng)“中鵬科技”),2017年成立獨(dú)立公司,穿越了房地產(chǎn)低潮,實(shí)現(xiàn)從房地產(chǎn)陶瓷領(lǐng)域到鋰電池裝備領(lǐng)域的成功跨界。

2024年,中鵬新能母公司中鵬科技披露公開(kāi)轉(zhuǎn)讓說(shuō)明書(shū),擬申請(qǐng)公開(kāi)發(fā)行股票并在北交所上市。公開(kāi)轉(zhuǎn)讓書(shū)信息顯示,2023年公司營(yíng)收經(jīng)營(yíng)穩(wěn)定,毛利持續(xù)提升,盈利能力持續(xù)增強(qiáng)。公司還被評(píng)為佛山市南海區(qū)制造業(yè)全國(guó)隱形冠軍企業(yè)“國(guó)家級(jí)專(zhuān)精特新”“小巨人”企業(yè)。

中鵬新能作為中鵬科技專(zhuān)注電池材料領(lǐng)域主體,面對(duì)電池材料需求周期變化,有著自己的應(yīng)對(duì)之策。

材料產(chǎn)線優(yōu)化不進(jìn)則退

目前,鋰電粉體材料設(shè)備升級(jí)以?xún)纱髮?dǎo)向?yàn)橹鳎皇歉录夹g(shù),二是更低成本。尤其對(duì)于電池材料企業(yè)而言,在需求小、毛利低的情況下,以降本為導(dǎo)向的產(chǎn)品單位盈利能力提升成核心競(jìng)爭(zhēng)力。中鵬新能透露,經(jīng)過(guò)優(yōu)化改造的產(chǎn)線僅在能耗上節(jié)省的支出經(jīng)過(guò)1年左右時(shí)間就能覆蓋掉改造成本。在此行業(yè)整體升級(jí)時(shí)期,產(chǎn)線優(yōu)化對(duì)于材料企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)已是不進(jìn)則退。

電池材料窯爐相較于傳統(tǒng)工業(yè)窯爐,在溫度均勻性、氣氛穩(wěn)定性、控溫精度等技術(shù)指標(biāo)上有著更高要求,保證窯爐生產(chǎn)可靠性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)大產(chǎn)能、降能耗考驗(yàn)著裝備企業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)能力。

在大產(chǎn)能方面,中鵬新能輥道窯爐膛設(shè)計(jì)包含8列2層,6列1層、2層、3層以及4列2層、3層、4層,公司“超大產(chǎn)能三元材料燒結(jié)節(jié)能裝備”技術(shù)已做到行業(yè)領(lǐng)先,產(chǎn)品入選《國(guó)家工業(yè)節(jié)能技術(shù)裝備推薦目錄(2022)》。

另外,中鵬新能通過(guò)傳動(dòng)技術(shù)、熱場(chǎng)智能控制技術(shù)、氣氛(氣密性)控制技術(shù)以及節(jié)能技術(shù)等創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)電池材料窯爐高效、穩(wěn)定、節(jié)能降碳等全方位升級(jí)。

以中鵬新能氣氛保護(hù)輥道窯爐產(chǎn)品為例,產(chǎn)品凝聚中鵬新一代高效強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)、窯爐本體余熱回收系統(tǒng)、JCOS-中鵬組態(tài)系統(tǒng)、獨(dú)特彈簧柔性傳動(dòng)系統(tǒng)+第四代傳動(dòng)異常精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)四大關(guān)鍵技術(shù),解決大產(chǎn)能窯爐溫度均勻控制難、能耗污染處理難、生產(chǎn)管控,以及不可靠性等問(wèn)題。

新一代高效強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)

受鋰電材料工藝限制,窯爐氣氛氣體不可過(guò)多,導(dǎo)致?lián)Q熱、降溫低效,冷卻時(shí)間長(zhǎng)。中鵬新能增進(jìn)式循環(huán)冷卻系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)保護(hù)氣體的循環(huán)重復(fù)利用,縮短了冷卻段的長(zhǎng)度,減少高價(jià)保護(hù)氣體的使用量,同比降低產(chǎn)品出窯溫度約50℃,降低整體的窯爐能耗。

窯爐本體余熱回收系統(tǒng)

電池材料尤其負(fù)極材料燒失率大,加熱時(shí)產(chǎn)生的熱量隨著排放物直接排放至空氣中,能量損耗大且伴隨污染。窯爐本體余熱回收系統(tǒng)則可實(shí)現(xiàn)減少電加熱元件的功率配置,減少?gòu)U氣體積,保證窯爐內(nèi)的燒結(jié)溫度,降低熱量的損失,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

JCOS-中鵬組態(tài)系統(tǒng)

這套中鵬新能自主研發(fā)的數(shù)字化系統(tǒng),具備空窯管理、智能生產(chǎn)、升降溫計(jì)劃、多屏數(shù)據(jù)同步窯內(nèi)材料燒制追蹤多功能模塊,生產(chǎn)數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ),調(diào)取管理便捷,多協(xié)議數(shù)據(jù)對(duì)接,外部系統(tǒng)可快速接入。大幅提升窯爐生產(chǎn)管理的標(biāo)準(zhǔn)化水平,可實(shí)現(xiàn)一人管理多條窯爐設(shè)備,降低窯爐生產(chǎn)管理的人工成本。

獨(dú)特彈簧柔性傳動(dòng)系統(tǒng)+第四代傳動(dòng)異常精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

相較于傳動(dòng)的斜齒傳動(dòng),中鵬新能通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化有效避免爐內(nèi)過(guò)載導(dǎo)致連續(xù)斷棒情況,杜絕堵窯事故,助力產(chǎn)能擴(kuò)大。同時(shí),大幅度減少窯爐內(nèi)匣缽走蛇形的傾向,提高設(shè)備穩(wěn)定性,減少維護(hù)、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

另外,物料燒結(jié)過(guò)程,中鵬新能配套的自動(dòng)化匣缽搬運(yùn)處理設(shè)備也可以提高生產(chǎn)效率及生產(chǎn)的穩(wěn)定性。外循環(huán)線及前后端粉料處理設(shè)備實(shí)現(xiàn)全線自動(dòng)化設(shè)計(jì),穩(wěn)定性高且維護(hù)簡(jiǎn)便。

電池材料窯爐工業(yè)設(shè)計(jì)“美學(xué)”

2016年以前,日韓企業(yè)也是國(guó)內(nèi)電池材料設(shè)備市場(chǎng)中的主要角色。國(guó)內(nèi)電池材料窯爐技術(shù)的進(jìn)步,也與其他鋰電裝備一樣,經(jīng)歷了吸收海外經(jīng)驗(yàn),再到快速趕超的過(guò)程,中鵬新能也是這條發(fā)展之路中的先行者。

過(guò)程中,中鵬在海外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上形成自身獨(dú)到的發(fā)展觀。結(jié)合電池材料行業(yè)現(xiàn)階段高質(zhì)量發(fā)展訴求,中鵬新能將節(jié)能降耗、數(shù)字化、產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)化作為三大核心競(jìng)爭(zhēng)力,這也是中鵬新能所認(rèn)為能夠經(jīng)受時(shí)間考驗(yàn)的窯爐工業(yè)設(shè)計(jì)“美學(xué)”。

數(shù)字化方面,中鵬新能向來(lái)緊跟前沿趨勢(shì),助力制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型。中鵬新能已經(jīng)搭建獨(dú)立數(shù)字化管理系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)。中鵬云控系統(tǒng)根據(jù)工業(yè)窯爐的特點(diǎn),采用標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程、參數(shù)化配置方式,構(gòu)建輥道窯仿真、監(jiān)視、控制等功能模塊,提升工作效率,降低勞動(dòng)成本。

同時(shí),中鵬在行業(yè)內(nèi)率先推出機(jī)器人巡窯系統(tǒng),使獲得的工況數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確豐富,提高數(shù)字化、智能化水平。

工業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)化方面,公開(kāi)轉(zhuǎn)讓說(shuō)明書(shū)信息顯示,中鵬科技及子公司中鵬新能已取得141項(xiàng)專(zhuān)利,其中發(fā)明專(zhuān)利21項(xiàng)、實(shí)用新型專(zhuān)利110項(xiàng)、外觀設(shè)計(jì)專(zhuān)利10項(xiàng)。而在中鵬新能的理念中,管理團(tuán)隊(duì)意識(shí)、注重工業(yè)細(xì)節(jié)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)化的關(guān)鍵。

尤其在銅鋅金屬污染這一關(guān)鍵指標(biāo)上,中鵬新能首先在團(tuán)隊(duì)中樹(shù)立銅鋅含量零超標(biāo),全員認(rèn)知風(fēng)險(xiǎn)。具體管控策略上,中鵬新能通過(guò)工藝策劃、制定銅鋅污染地圖、生產(chǎn)工具管控、生產(chǎn)車(chē)間建設(shè)細(xì)節(jié)綜合管控、復(fù)檢安裝管控、完工銅鋅污染地圖反向復(fù)檢,從頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃到具體舉措,落實(shí)對(duì)銅鋅金屬污染的管控。

中鵬新能根據(jù)銅污染地圖對(duì)不銹鋼及五金機(jī)電等關(guān)鍵原材料,采用多種手段相結(jié)合檢驗(yàn),如目視檢查、磁鐵吸附、銅顯色、XRF儀器檢測(cè)等,嚴(yán)格控制原材料入庫(kù)銅鋅含量超標(biāo),以此為參照在生產(chǎn)過(guò)程中檢查對(duì)照生產(chǎn)材料漏檢。

按照?中鵬質(zhì)標(biāo)信息系統(tǒng)?實(shí)時(shí)監(jiān)控,查詢(xún)質(zhì)量檢驗(yàn)進(jìn)度;按銅鋅污染地圖實(shí)施查詢(xún)生產(chǎn)材料是否有漏檢銅含量零超標(biāo)。對(duì)檢測(cè)不合格的產(chǎn)品進(jìn)行追溯和隔離處理,復(fù)查追溯不合格品流向,確保不合格品未流入成品倉(cāng)庫(kù)。

通過(guò)上述優(yōu)化設(shè)計(jì),中鵬新能也通過(guò)了材料企業(yè)在銅鋅金屬污染控制方面的嚴(yán)苛要求。公司在給宜賓鋰寶新材料有限公司提供的裝備第四期窯爐裝備安裝完成后,根據(jù)銅鋅含量金屬地圖復(fù)查,銅鋅含量零超標(biāo),獲得客戶(hù)的高度認(rèn)可。

技術(shù)、產(chǎn)品矩陣、市場(chǎng)開(kāi)拓并進(jìn)

憑借獨(dú)到理念、高質(zhì)量產(chǎn)品力,多年深耕發(fā)展,中鵬新能產(chǎn)品已成功進(jìn)入寧德時(shí)代、當(dāng)升科技、長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、杉杉股份、宜賓鋰寶等企業(yè)供應(yīng)鏈。

中鵬新能母公司中鵬科技已申請(qǐng)公開(kāi)發(fā)行股票并在北交所上市,有利于中鵬科技進(jìn)一步拓展融資渠道。中鵬新能也有望借由資本賦能進(jìn)一步把握市場(chǎng)機(jī)遇。

面向未來(lái)鋰電材料設(shè)備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),中鵬新能將以變應(yīng)變。

一是技術(shù)持續(xù)進(jìn)階。結(jié)合公司在節(jié)能降耗、數(shù)字化技術(shù)以及工業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)化的優(yōu)勢(shì),公司已在鋰電材料窯爐領(lǐng)域形成競(jìng)爭(zhēng)壁壘。這也是未來(lái)材料企業(yè)考慮進(jìn)一步降本增效、降本提質(zhì)時(shí)的優(yōu)先選擇。

未來(lái),公司還將持續(xù)加大在設(shè)備研發(fā)和生產(chǎn)方面的投入,引領(lǐng)全行業(yè)技術(shù)高水平發(fā)展,為鋰電材料生產(chǎn)提供更加高效、可靠的生產(chǎn)解決方案。

二是以全產(chǎn)業(yè)鏈思路優(yōu)化產(chǎn)品矩陣。中鵬新能現(xiàn)有輥道窯、循環(huán)線、箱式爐、回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)品,已覆蓋三元材料、磷酸鐵鋰材料、負(fù)極材料領(lǐng)域,尤其在三元、負(fù)極領(lǐng)域,中鵬新能已實(shí)現(xiàn)較高市占。

同時(shí),中鵬新能透露,在硅基負(fù)極、固態(tài)電解質(zhì)為代表新材料領(lǐng)域,中鵬已形成訂單,并且在回收領(lǐng)域持續(xù)拓展。

值得一提的是,中鵬新能對(duì)于備品備件國(guó)內(nèi)設(shè)倉(cāng),針對(duì)從日本、德國(guó)、瑞士等進(jìn)口高精度備品備件,保證產(chǎn)品供應(yīng)能力。

三是以全球化眼光開(kāi)拓市場(chǎng)。憑借此前母公司中鵬科技陶瓷工業(yè)領(lǐng)域超過(guò)15年的出海經(jīng)驗(yàn)積累,中鵬新能已經(jīng)獲得海外包括復(fù)購(gòu)的多個(gè)訂單。在材料企業(yè)集體出海的背景下,公司也有望隨產(chǎn)業(yè)同步出海,進(jìn)一步開(kāi)拓海外市場(chǎng)發(fā)展空間,并在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)更為重要的地位。

而海外市場(chǎng)在技術(shù)專(zhuān)利上面臨著更嚴(yán)苛的約束,中鵬新能已實(shí)現(xiàn)技術(shù)高度自主,形成自身自主研發(fā)體系。尤其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原材料選型、制造安裝、 設(shè)備調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)等重要工序,中鵬新能已落實(shí)獲取專(zhuān)利工作,形成技術(shù)護(hù)城河,在專(zhuān)利層面規(guī)避出海風(fēng)險(xiǎn)。

面向未來(lái)更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展,公司已在技術(shù)、產(chǎn)品矩陣、全球市場(chǎng)等方面為新階段做好準(zhǔn)備。在行業(yè)的周期變化,以不變的發(fā)展理念緊跟趨勢(shì),韌性發(fā)展。

聲明:本文章屬高工鋰電原創(chuàng)(微信號(hào):weixin-gg-lb),轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系(微信號(hào):zhaochong1213)獲得授權(quán)。

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