時(shí)代高科田漢溶： 守好動(dòng)力電池一致性的“最后屏障”
圖為時(shí)代高科董事長田漢溶接受媒體采訪
時(shí)代高科董事長田漢溶表示，大氣環(huán)境中的水分、氣體及雜質(zhì)深刻影響動(dòng)力電池性能，對(duì)動(dòng)力電池品質(zhì)構(gòu)成致命威脅。而自動(dòng)真空干燥是保障動(dòng)力電池一致性的“最后屏障”，這項(xiàng)工藝和裝備如果跟不上則難言品質(zhì)高端。
“大氣環(huán)境中的水分、氣體及雜質(zhì)深刻影響動(dòng)力電池性能，對(duì)動(dòng)力電池品質(zhì)構(gòu)成致命威脅。而自動(dòng)真空干燥是保障動(dòng)力電池一致性的 ‘最后屏障’”，該工藝和裝備如果跟不上則難言品質(zhì)高端。”時(shí)代高科董事長田漢溶在“2016’第五屆中國電池市場(chǎng)年會(huì)暨第一屆動(dòng)力電池應(yīng)用國際峰會(huì)、第二屆中國電池行業(yè)智能制造研討會(huì)”上透露。
工藝和裝備如果跟不上則難言“品質(zhì)高端”
筆者獲悉，時(shí)代高科深耕動(dòng)力電池工藝和裝備多年，始終堅(jiān)持走研發(fā)創(chuàng)新道路，研制出第一代隧道式全自動(dòng)真空干燥系統(tǒng)，為比亞迪、國軒高科等動(dòng)力電池領(lǐng)軍企業(yè)批量提供此生產(chǎn)線。
田漢溶指出，過去企業(yè)只注重材料，對(duì)工藝和裝備的重視度不夠。事實(shí)上，真空干燥是整個(gè)動(dòng)力電池的最后一道關(guān)口，傳統(tǒng)干燥方式存在真空度低、溫度均勻性差、加熱速度慢、傳輸過程無法隔絕大氣等缺陷。
“也許有人提出，干燥房可以避免這些問題。但其實(shí)干燥房是高能耗的，整體濕度偏高，且工作人員進(jìn)入會(huì)對(duì)電池造成二次污染。”田漢溶解釋道。有效對(duì)策就是實(shí)現(xiàn)高真空、低露點(diǎn)、高均勻度的干燥環(huán)境，上下道工序轉(zhuǎn)移過程與大氣隔絕，達(dá)到大幅度提高動(dòng)力電池一致性的目的。
田漢溶指出，此前電池制造沒有這個(gè)技術(shù)和裝備，或者說還沒有認(rèn)識(shí)到它的影響。2002年到2004年間，在真空干燥領(lǐng)域，美國的Maxwell科技公司讓人們認(rèn)識(shí)到了水分的影響。真空干燥所起的作用，是把電池里面的水分最大限度揮發(fā)出來，讓水分和雜質(zhì)逃逸，使電池里面的水分盡可能少停留。不是說這個(gè)電池水分含量是100PPM，那個(gè)是500PPM，否則“短板效應(yīng)”會(huì)讓電池系統(tǒng)很難管理。
真正做到一致性，電池的續(xù)航能力及安全性就能得到保障。田漢溶認(rèn)為，公司只有專注做精設(shè)備才能贏得行業(yè)認(rèn)同，關(guān)鍵工藝和裝備如果跟不上，企業(yè)就難有生命力，目前業(yè)界已開始注重產(chǎn)品工藝和相關(guān)裝備的提升。
高真空條件下的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)秘籍何在
高真空度并不難，但在高真空條件下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化卻很難。正常大氣環(huán)境下做到很簡(jiǎn)單，真空下面實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)是跨界的，需要既懂高真空，又懂自動(dòng)化。
真空情況下如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化呢？首先電池要進(jìn)入這個(gè)空間里面，這個(gè)時(shí)候任何人工操作都不可能，必須要在里面安裝機(jī)械手，但要向真空環(huán)境內(nèi)的機(jī)械手傳送動(dòng)力，設(shè)備之間肯定存在空隙，里面的真空環(huán)境很可能遭到破壞，得用新的方法來實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
田漢溶告訴筆者，新方法就是“磁流體技術(shù)”。在傳輸系統(tǒng)領(lǐng)域要實(shí)現(xiàn)高致密度，需要采用磁流體技術(shù)，這個(gè)技術(shù)在制造潛艇時(shí)發(fā)現(xiàn)的，是軍民融合發(fā)展的很好案例。
高真空條件下，最難控制的是溫度。溫度在自然環(huán)境下?lián)碛锌諝獾牧魍?，如果加熱的話，可能這個(gè)點(diǎn)的溫度是100度，那個(gè)點(diǎn)的溫度是50度，要消除差距就需要控制。利用輻射技術(shù)控制它，在一條線上增加幾百個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，成千上萬次的數(shù)據(jù)驗(yàn)證后得出模型。再根據(jù)客戶不同需要，對(duì)該模型稍做修改，通過控制每個(gè)點(diǎn)的加熱，實(shí)現(xiàn)真空室里不同點(diǎn)位同溫。雖然成本高，但效果比較好。
田漢溶表示，高真空環(huán)境下溫差正負(fù)20度很正常，如果大批量制造動(dòng)力電池，溫度達(dá)到一致性則很難。市面上說達(dá)到正負(fù)5度都沒有技術(shù)來保證，更別說正負(fù)2.5度了。這是Maxwell科技公司提出的要求，公司花了很大工夫?qū)Ｗ⒂谶@項(xiàng)工作，也取得了一定成績(jī)。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展“一花獨(dú)放不是春”
產(chǎn)業(yè)發(fā)展“一花獨(dú)放不是春，百花齊放滿園春”。田漢溶認(rèn)為，多些企業(yè)參與是好事，但不能停留在參與層面，一味模仿和復(fù)制別人的東西，永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)升級(jí)。
據(jù)悉，時(shí)代高科主攻動(dòng)力鋰電池和超級(jí)電容方向，從2006年開始，公司與世界超級(jí)電容行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)美國MAXWELL合作，歷時(shí)八年研發(fā)全自動(dòng)隧道式真空干燥系統(tǒng)，技術(shù)已經(jīng)占據(jù)了行業(yè)市場(chǎng)先導(dǎo)地位。
田漢溶指出，公司的全自動(dòng)隧道式真空干燥設(shè)備，比日本同類設(shè)備早進(jìn)入市場(chǎng)有四五年的時(shí)間。且這些設(shè)備就是現(xiàn)在的工業(yè)4.0概念，也就是高度智能化和網(wǎng)絡(luò)化。目前全球最大的比亞迪10GWH動(dòng)力電池工廠，全部采用該全自動(dòng)隧道式真空干燥設(shè)備。
田漢溶表示，產(chǎn)業(yè)合作牽涉產(chǎn)業(yè)上下游，通過戰(zhàn)略合作，大家能實(shí)現(xiàn)利益最大化。時(shí)代高科與比亞迪的合作并不是簡(jiǎn)單的購買設(shè)備，而是共同合作開展實(shí)驗(yàn)，從電芯材料、組裝、模組到上車，涵蓋產(chǎn)品全流程。
事實(shí)上，真空領(lǐng)域?qū)嶋H上是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，從熱風(fēng)烘箱慢慢就上升到低真空概念，再過幾年，這些動(dòng)力電池的工藝和裝備會(huì)逐步淘汰，產(chǎn)業(yè)升級(jí)是必然趨勢(shì)。對(duì)此田漢溶指出，自己在進(jìn)步，同行也在產(chǎn)業(yè)升級(jí)，大家要齊心往這個(gè)方向走，對(duì)合作持開放態(tài)度。
王建軍
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