文 | 星船知造 孫鵬飛
編輯 | 唐曉園
有見過虐乙方的甲方，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)大廠未來必爭之地，在云。云的必爭地之一，在新能源汽車產(chǎn)業(yè)。
2023新年，星船知造通過訪談寧德時代等鋰電池企業(yè)以及云計算相關(guān)人士，梳理出中國鋰電池產(chǎn)線上云現(xiàn)狀，并重點回答以下四個問題：
1，中國鋰電車間小史：“上云”會在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)？未來又會進入哪些新場景？
01. 鋰電車間發(fā)展小史
美國人發(fā)明它，日本人規(guī)?；a(chǎn)了它，韓國人試圖普及它，但多年隱忍和積累后，中國人把它打成了一張制造業(yè)王牌。
2022年上半年，中國不僅在鋰電池生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)中至少占據(jù)60%的全球市場份額，還率先向全球輸出了一份中國智造的答卷。
工欲善其事，必先利其器。中國智造變革的夯土，正是制造產(chǎn)線不斷的進化。
我們先簡單梳理下中國鋰電池車間的三段式發(fā)展——
2007年前：半自動半人工產(chǎn)線
1995年比亞迪成立之初，因為買不起千萬元級別的鋰電池流水線，只好將生產(chǎn)流程分割成人工工序。
憑借中國勞動力成本優(yōu)勢，比亞迪將鋰電池生產(chǎn)成本壓縮到日本三洋自動化產(chǎn)線的1/3。然而日韓鋰電企業(yè)此時快我們一步——用上了自動化產(chǎn)線和更精密的工藝。中國工人卻還要拉著隔膜邊踩邊卷繞，一旦張力控制不好，材料就會出現(xiàn)分層和皺褶。
種種因素疊加下，當(dāng)時中國制造的鋰電池仍在中低端產(chǎn)品范疇徘徊。
2007年-2013年：自動化程度提升，國產(chǎn)設(shè)備替代時
日韓為保鋰電池制造優(yōu)勢，高價出售相對落后的自動化設(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)中國鋰電池企業(yè)只能轉(zhuǎn)向售價只有日韓1/3的國產(chǎn)自動化設(shè)備。在這波自動化產(chǎn)線國產(chǎn)替代浪潮中，中國設(shè)備提供了個性化方案——如何在電極片有彎曲、厚薄不齊的情況下，提升生產(chǎn)自動化程度。
2013年，中國鋰電企業(yè)車間中，國產(chǎn)自動化設(shè)備滲透率超過30%以上。
2014年起：從數(shù)字化到數(shù)智化
從2014年起，中國鋰電池下游應(yīng)用新能源汽車進入大爆發(fā)，鋰電池產(chǎn)能擴張。行業(yè)增長紅利快速回饋給了中國鋰電池企業(yè)，車間產(chǎn)線邁向數(shù)字化。
數(shù)據(jù)在流通中產(chǎn)生價值，但對細微數(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)自動化產(chǎn)線中，膠塞狀態(tài)檢測要靠工人慧眼，但長時間注視難免分神，殘次品會混入產(chǎn)線。
數(shù)字化產(chǎn)線中，如果注液精度數(shù)據(jù)能實時記錄，就能追溯殘次品的流向。
數(shù)智化產(chǎn)線中，如果AI識別出數(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)智化改造是中國鋰電產(chǎn)業(yè)形成核心競爭力的因果。
從企業(yè)抉擇上看，數(shù)智化改革也是降本增效，提升價值的必然。
圖源：寧德時代官網(wǎng)
我們再以鋰電池生產(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，讓負極表面形成一層膜。簡言之，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)的化成周期時間更長。
差異來源于產(chǎn)能利用率——這就好比新能源汽車在高速排隊等充電，前面的車還沒充完，后面的車只能干等著。
如果這時候產(chǎn)線的數(shù)字化方案能按照不同型號的鋰電池劃分出充電優(yōu)先級，根據(jù)訂單輕重緩急實時插單，便可以縮短充電排隊時間。
鋰電池企業(yè)比克動力告訴星船知造，從2019年起，比克動力布局產(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、計算的基礎(chǔ)，也是降本增效的關(guān)鍵。
鋰電池企業(yè)無論是從跟隨產(chǎn)業(yè)變革的腳步，還是從提升產(chǎn)品價值的角度，都應(yīng)該擁抱云服務(wù)提供商。那么，大廠云為什么還難進鋰電池車間呢？
02. 甲方“鋰老師”
目前中國云服務(wù)提供商主要有“運營商云”和“大廠云”。
星船知造調(diào)研了大廠云和運營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，無論大廠云還是運營商云，目前對鋰電池企業(yè)來說并沒有太多不同。
鋰電車間上云，業(yè)內(nèi)高情商的說法是合作共贏，低情商的表述是不斷互虐。
在中國制造業(yè)中，鋰電池行業(yè)的數(shù)字化程度相對較高，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的一方——
像寧德時代這樣的頭部企業(yè)有資金實力，會選擇自建云，在與云廠商合作中也擁有更高話語權(quán)。寧德時代在接受星船知造訪談時表示，公司已經(jīng)儲備了云計算相關(guān)人才，其自有團隊已完成“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)。比克這個鋰電池老師，都快把“講堂”搬到改造現(xiàn)場了——比克的工作人員提供電化學(xué)原理和物理結(jié)構(gòu)機理來精進算法——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：產(chǎn)品質(zhì)量一致性
前段：涂布、分切
難點：工藝精度要求高
中段：電芯合成
難點：工藝路線復(fù)雜
后段：封裝
難點：高節(jié)拍運作下的設(shè)備交互、協(xié)同及兼容
圖源：先導(dǎo)智能公告、國泰君安證券
桃李滿天下，徒弟們教出來了，甲方鋰電池企業(yè)的核心know-how會不會外泄？
鋰電企業(yè)擔(dān)心的點在于：自己想通過上云的方式實現(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)。
星船知造從寧德時代了解到，寧德時代研發(fā)CFMS智慧廠房管理系統(tǒng)，自動獲取廠房系統(tǒng)和設(shè)備運行數(shù)據(jù)。
寧德時代也入股工業(yè)智能化企業(yè)安脈盛，成立子公司寧德時代潤智軟件。同樣，中創(chuàng)新航也自研了私有云平臺。
上云用數(shù)，核心know-how掌握在自己手中，總不會出錯。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。
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)驗和方案，能否敲響B(tài)端場景的大門？
目前情況來看，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)勢之地——
比如B端場景的視覺識別對應(yīng)C端日常的人臉識別、B端場景的物流配送對應(yīng)著C端日常的交通管理等，雖說技術(shù)上略有不同，實質(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，笨重又脆弱。如果搬運過程中發(fā)生輕微磕碰，會產(chǎn)生肉眼無法識別的裂痕。
實現(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、物理強度等數(shù)據(jù)能被一一記錄、溯源。一旦AI識別出有缺陷數(shù)據(jù)，就能在現(xiàn)實產(chǎn)線中揪出有問題的產(chǎn)品。
寧德時代的燈塔工廠就采用了AI質(zhì)檢功能。為了避免機器視覺識別在材料反光、產(chǎn)品高速運動時產(chǎn)生誤差，寧德時代通過層層加碼的方式，將AI質(zhì)檢功能應(yīng)用在每道關(guān)鍵工藝上。
這就有了寧德時代的鋰電池產(chǎn)品缺陷率從之前的PPM(百萬分之一)級別降低到 PPB(十億分之一)級別的故事。
這套AI質(zhì)檢方案屬于寧德時代自研。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：中國制造業(yè)中，鋰電池是率先使用移動機器人替代人工搬運的行業(yè)之一——鋰電池電解液具有揮發(fā)性，如果工人拆錯了包，拆開的物料會影響到鋰電池產(chǎn)品的良品率。有了移動機器人，數(shù)據(jù)上云、溯源、監(jiān)控，不會配錯貨，也減少物料損耗成本。
在鋰電池產(chǎn)線的涂布、卷繞段，機器人已開始替代人工配送作業(yè)。
海量數(shù)據(jù)從倉庫流出，隨著移動機器人匯入產(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)計端：在當(dāng)下正極技術(shù)未發(fā)生變革性突破時，三元鋰電池往無鈷化方向轉(zhuǎn)型，磷酸鐵鋰則在不斷提升能量密度。
中長期來看，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。但未來鋰電池行業(yè)需要篩選出更具潛質(zhì)的正極元素以及無鋰電極。
尋覓正極原材料的旅途中，需要用云。寧德時代正是采用一套數(shù)字化研發(fā)平臺，加速開發(fā)了像鈉離子、鋰金屬電池?zé)o鈷無貴金屬電池等新化學(xué)體系方面的研發(fā)進程。
同時，電池仿真設(shè)計軟件平臺還可采用仿真手段優(yōu)化電池產(chǎn)品設(shè)計，加速迭代開發(fā)。
大廠也在積極通過各類SaaS軟件深入制造場景。企業(yè)微信汽車行業(yè)負責(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：
一是通過企業(yè)微信協(xié)同套件能力為業(yè)務(wù)進行賦能，比如通過企業(yè)微信智能表格助力項目管理精細化、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
寧德時代這樣的企業(yè)具有頭部示范效應(yīng)——率先試點上云，也吸引著眾多企業(yè)跟進，加速整個行業(yè)的上云節(jié)奏。
但畢竟不是所有鋰電企業(yè)都有寧德時代的條件。大廠云仍然有著進入鋰電制造車間的豐富可能。大廠云未來的路有一條——
從后端進入，站穩(wěn)腳跟，與頭部鋰電企業(yè)捆綁，打造出標桿案例。再將上云業(yè)務(wù)的版圖逐步擴展至制造端，打通從前端設(shè)計、上游原材料進廠到電芯開發(fā)、中游制造，再到下游裝載以及后端質(zhì)檢、運維的數(shù)據(jù)流通全鏈路。
參考資料
[1]動力鋰電池廠房能耗調(diào)研與分析
[2]6000億擴產(chǎn)潮，高景氣周期下鋰電產(chǎn)業(yè)鏈機遇梳理 云岫資本
[3]鋰電設(shè)備二十年進化史 張丞
[4]Global Lighthouse Network: Unlocking Sustainability through Fourth Industrial Revolution Technologies World Economic Forum
[5]鋰電企業(yè)如何實現(xiàn)工業(yè)4.0時代的智能化躍遷？高工鋰電
[6]如何抓住鋰電池制程技術(shù)的下一輪變革機會？安永
[7]國產(chǎn)鋰電池制造距離數(shù)字化生產(chǎn)還有多遠？高工鋰電
[8]寧德時代、比亞迪和日韓企業(yè)的鋰電江湖國泰君安
本文基于訪談及公開資料寫作，不構(gòu)成任何投資建議。