新能源锂电制造的基石-磁悬浮输送技术
时间：2022-12-16 阅读：1039
新能源汽车的高速发展
INDUSTRIAL INTERNET
据2022年1-11月新闻报道，新能源汽车产销分别为625.3万辆和606.7万辆，同比均增长1倍，占全市场的28.8%。而2005年到2015年十年间，渗透率才突破1%。但令人震惊的是今年从10%飙升至近30%，仅用了几个月时间。近几年新能源汽车的数量如此讯速增长的背后逻辑可真的仅仅是为了变道超车或者双碳吗？下面让我们探究“大力发展新能源汽车”的底层逻辑
中国实际上是个贫油国，现在70%的石油依赖于进口。当今国际环境复杂，倘若我们的石油进口渠道被切断，依赖石油的我们，交通将面临瘫痪。
中国要实现双碳目标，新能源是一个绕不过去的必经之路，实际上汽车行业也有共识，包括奔驰，大众，沃尔沃，奥迪，很多公司都已经宣布停止内燃机的研发。
可问题来了，开新能源车并不环保呀？
有人说，开新能源车其实根本就不环保，开新能源车的电从哪里来？发电需要烧煤，烧煤污染环境，因此还有环保可言吗？
但是我们忘记了一点，就是新能源车的环保并不是因为他们用电，而是因为他们用电池，这里面的区别是什么？一旦新能源车全面普及，它将会成为超大的储能项目。
目前电动车3.5度的电能相当于油车燃烧一公斤的汽油，4.3度的电能相当于油车燃烧一公斤的柴油，如果全中国的油车，全替换成电车，要用多少电呢？经推测，大约是一万一度左右，大约占目前全国总发电量的13%。
如果我们全都用煤来发电，那确实是污染环境，但是我们根本不需要多发电。因为电有一个特性，发电后如果没有马上使用，储存是非常困难的。
白天电价七毛多，晚上三毛多，是因为晚上企业用电较少，电不用也会浪费掉。而且像风能、光伏、水电这些绿色能源更是需要人工调节，比如光是云南和四川两个能源大省，每年因为调峰而造成的气光、汽、水、气风三汽的能源高达1000多亿度以上，相当于整个三峡大坝电都白发了。
那解决方法是不是有什么办法把这些浪费的电收集储存起来？什么东西是白天用，晚上停的？要是家家户户都有一块电池，又恰好有足够大的一个电池，能把这些浪费的能源给储存下来呢？中国汽车3.18亿辆，如果都是新能源，那就是3.18亿个特大电池，那将是非常好的巨大的储能工程，它能够从现在浪费掉的电里面榨出巨大的潜能，所以电动车的全面普及根本不需要额外多烧很多煤。
新能源时代的基石——电池
这时候不得不提，其中中国六位锂电池企业比较突出。去年本田甚至花37亿买宁德时代1%的股份，就是希望以后可以多抢占电池的资源。
显然新能源的核心便是电池。近日，“2009电动汽车产业发展论坛”在北京举行，纯电动汽车的电池技术成为会议焦点问题。它的雏形在200多年前就已经出现了。在200多年的发展历程中，它们一直在“努力”。
锂电池行业从2015~2016年以来逆势而上，整个发展状况很好，近几年锂电概念在诸多制造业行业中可谓。有关数据显示，中国2016年锂电生产设备需求超过145亿元，国内生产设备产值占比80%以上，产值同比增长将超过20%。
锂电制造
无论是锂离子电池正负板涂布机、分条机、辊扎设备、电池隔膜涂布等前道加工设备，还是锂电池模组PACK组装自动化生产线，锂电生产工艺比较复杂，各个生产环节中涉及非常多的专用设备，工业机器人、智能柔性输送系统及其他自动化设备的应用进一步提升了锂电生产的自动化、智能化程度，保证生产出来的锂电池具有安全性、可靠性和较好的一致性和直通良率。
而sTrak磁悬浮输送技术被喻为新能源锂电制造的基石，在锂电池生产当中发挥着重要的作用。
电池的组装和测试是一个复杂而精确的过程。它涉及到将电池组件传输到一系列加工站，包括电池组装载、粘合剂点胶、等离子清洗、电线连接和间歇测试–同时保持每个步骤的严格公差。
以磷酸铁锂路线举例，锂电池生产工艺主要包括前段工序、中段工序和后段工序。
前段工序
First step working procedure
主要指物流准备、来料检验、搅拌、涂布、制片、模切等环节。
中段工序
Middle section process
中段工序，主要包括电芯的卷绕/叠片和电芯注液。在制芯过程中，传统模式是由传统输送系统进行一系列传送工序，不仅效率无法保证，精度无法保证，更重要的是柔性化不足。
磁悬浮输送高速特性可提高生产节拍，在焊印贴胶过程中，它的高精度特性可提高焊接，裁切及入壳精度。
磁悬浮输送系统采用模块化设计，不仅结构简单、故障率小，其紧凑的结构可大大降低工厂的占用面积。
得益于它的直驱传动：通过磁场产生动力，非接触无磨损，相对传统输送线拥有超长寿命较低维护成本，而且无粉尘 困扰，可提高电池安全性。
后段工序
Last stage operation
后端工序，主要包括焊密封钉、测试、封装、切边整形、PACK组装以及成品入库等环节。
这个阶段，涉及到的工序比较多，接下来看sTrak磁悬浮输送系统是如何大显身手的。
电池上料--上盖保护/焊接（焊接与磁悬浮动子同步/联动，实现高速在线焊接，磁悬浮重复定位精度高，直驱传动无粉尘，提高焊接和电芯安全）--CCD焊缝检测（相机将编码器数据传给磁悬浮，无需移栽轻松实现高速线扫）--外观扫描检测（磁悬浮每个动子可异步运动，扫描时降速不影响其他工位节拍）--绝缘测试（磁悬浮精度高，不需要移栽即可与测头直接对接，提高测试精度和节拍）
关于模组PACK工艺主要为组装，检测和焊接，没有材料合成及化工生产工艺，因此全流程适合磁悬浮输送技术
模组PACK-极耳整平
裁切/长度检测
裁切需要不损伤极耳，无目
视可见的金属粉尘，毛刺高
度小于 0.05mm ，磁悬浮输
送高重复定位精度及直驱无
粉尘特性可满足并提高工艺
要求。
模组PACK-入壳工艺
入壳时需要精确的位置控制，
控制入壳压力和入壳行程，
磁悬浮输送单个动子拥有独
立伺服性能可提高入壳效率
，防止入壳过程泡棉移位和
破损。
我国动力电池行业比较鲜明的特征是技术迭代快、规模增长快、产业链韧性强。
因为锂电池不是石油，主要成分都可以循环利用，锂电池产业的发展壮大使得能源从依赖资源禀赋的石油，变成了依靠制造禀赋和循环利用的锂电池，这可以充分发挥中国的制造优势，并通过循环经济实现可持续发展。
虽说如此，近两年锂电池技术迭代不断加快，工序复杂繁多，CTP技术3.0、刀片电池、短刀电池、4680大圆柱电池，以及不同的模组设计结构，都促使到锂电行业自动化产线向差异化、柔性化趋势发展。
纵苇团队研发智能磁驱输送系统之前，在高精密运动控制系统开发领域已有数年开发经验，产品线几乎覆盖了运动控制领域的各个环节。
纵苇拥有自主的实时系统的框架设计，运动规划，伺服控制，逻辑控制等软件技术实力。研发团队主要成员来自于清华大学，上海交大，哈工大，湖南大学，东京大学，新加坡国立等国内外院校的毕业生。并拥有宁波诺丁汉大学*制造学院李灏楠教授及日本早稻田大学机器人中心研究员张成教授担当技术顾问。
sTrak磁悬浮输送系统大显身手！
在生产车间，工件流量大、物理空间有限的车间中，对sTrak而言都是小菜一碟。因为磁悬浮输送系统的特性超乎您的想象！
● 高速高精度
速度5m/s，加速度10G，重复定位精度 ±5μm，提高生产效率，提升良品率
● 智能刚性设定
可根据工艺要求，为每个小车或区域设定不同的 刚性，提高生产适应性，工作台可承载KN级 压力，工件到位无需移栽，直接加工缩小节拍
● 动子独立运动
同一时刻每个动子都有独立的运动状态，无需同 步等待，自由灵活提高性能
● 可与外部机构联动
同一时刻每个动子都有独立的运动状态，无需同 步等待，自由灵活提高性能
● 智能控制，柔性生产
可随时改变运动参数信息，同一生产线生产多种产品 改变工位工序无须重新设计机械结构
● 模块化设计
让生产线搭建就像拼积木一样简单，避免复杂设计
产线升级改造只需重新组合，节约开支
如今，身处智能制造高速发展的今天，高效便捷的背后，高效生产制造离不开强大的磁悬浮输送系统支持。纵苇专注于智能工厂输送系统在汽车、电子、半导体、医疗器械、家电、食品/饮料/包装等行业的生产制造领域的应用。通过以直线运动驱控技术为核心的研发，专注智能磁浮输送系统为客户提供及时周到的技术服务。