2017年3月1日由電池聯(lián)盟、中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)電池專業(yè)委員會(huì)主辦，中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)化研究會(huì)、中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)、北京理工大學(xué)支持，佛山市金銀河智能裝備股份有限公司協(xié)辦的大型公益“綠色能源·智能制造”暨動(dòng)力鋰電池技術(shù)進(jìn)展與智能裝備升級(jí)應(yīng)用論壇上，  深圳市時(shí)代高科技設(shè)備股份有限公司副總經(jīng)理、研究院院長(zhǎng)田宏國(guó)作了《破解真空干燥電芯及材料的一致性難題》的精彩報(bào)告，以下是根據(jù)速記整理的文字，未經(jīng)本人審核，僅供參考。
 
首先非常感謝電池聯(lián)盟提供這個(gè)平臺(tái)，使鋰電行業(yè)的眾多設(shè)備制造商以及行業(yè)的一些精英能夠匯聚一堂，大家互相交流、切磋和學(xué)習(xí)。再次對(duì)金銀河今天在創(chuàng)業(yè)板上市表示熱烈祝賀！
    這次論壇給我的命題作文向大家做一個(gè)報(bào)告。我是做真空干燥設(shè)備的。首先簡(jiǎn)單介紹一下時(shí)代高科。在座很多人可能也對(duì)我們公司有所了解。時(shí)代高科是2001年成立的，目前為止已經(jīng)在上海、深圳和天津設(shè)立了分公司，完成了三大經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)的戰(zhàn)略布局。目前為止大概有將近600人，5萬多平方米生產(chǎn)場(chǎng)地，屬于在世界上做得比較先進(jìn)的領(lǐng)軍企業(yè)。
    時(shí)代高科一系列的發(fā)展歷程，以及獲得的資質(zhì)與榮譽(yù)。2016年在新三板掛牌。2014年成立了一些戰(zhàn)略投資者，包括中國(guó)寶安集團(tuán)等，今年我們將提交IPO申請(qǐng)。產(chǎn)品技術(shù)與研發(fā)，我們現(xiàn)在做的真空隧道系統(tǒng)是世界首創(chuàng)的，被很多廠家模仿，但是我們相信短期之內(nèi)不會(huì)超越我們。我們跟一些世界頂尖大學(xué)產(chǎn)學(xué)研合作方面，比如跟清華大學(xué)、東北大學(xué)都建立了產(chǎn)學(xué)研生產(chǎn)基地，我們有非常強(qiáng)的制造實(shí)力，從2013年到去年投入兩千多萬購(gòu)買了一種大型的精加工生產(chǎn)設(shè)備。
    我們的企業(yè)文化，在骨子里面我們就是所謂的“工匠精神”，這是趙州橋，可以說是世界上最古老的石橋，當(dāng)我們談到精密制造的時(shí)候，我們往往要走訪日本、德國(guó)，他們有一種“工匠精神”。我們的使命是想成為引領(lǐng)裝備行業(yè)真空干燥設(shè)備的全球領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)。我們的董事長(zhǎng)田總在這個(gè)領(lǐng)域也是屬于資深專家。我們核心文化可以以8個(gè)字來代表：專業(yè)、誠(chéng)信、創(chuàng)新、和諧。我們也獲得了很多的資質(zhì)和榮譽(yù)以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
    介紹一下我們的產(chǎn)品。跟新能源產(chǎn)業(yè)有關(guān)的，主要是做真空干燥，這個(gè)產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展過程中我們做了不同類型以及相關(guān)的產(chǎn)品。今天重點(diǎn)介紹全自動(dòng)隧道式真空干燥系統(tǒng)，主要用于動(dòng)力電池。緣起可以追溯到06年做的超隧道式真空干燥設(shè)備的合作，2013年與比亞迪進(jìn)行8個(gè)月的合作研發(fā)，最后實(shí)現(xiàn)了這個(gè)設(shè)備的研發(fā)。
    我們的客戶主要以鋰電行業(yè)、中國(guó)動(dòng)力電池G20俱樂部成員為主，現(xiàn)在大部分已經(jīng)成為我們的客戶。到去年為止，目前最大的客戶是比亞迪。
    為什么這個(gè)技術(shù)能夠得到大家青睞？因?yàn)閷?duì)動(dòng)力電池我們提出更高的安全性要求。我們都知道水是對(duì)鋰電池有害的成分，電池生產(chǎn)過程中非常怕水，同時(shí)也非常怕人，我們這個(gè)技術(shù)體系重點(diǎn)解決這兩個(gè)問題。目前來講，真空干燥是處理效果最好的，真空度越高，效果越好。
    電池生產(chǎn)工藝可以看到，紅箭頭都是可以使用真空干燥的，不同廠家采用不同做法。彼特瑞正在做正級(jí)材料，他們就大量使用我們的設(shè)備，有的廠家在極片進(jìn)行干燥，更多可能在電芯階段采用真空干燥，可以很好地降低電芯的水分。傳統(tǒng)來講主要是通過單體干燥爐、烘箱等技術(shù)來處理水分，這些都是有比較明顯的問題，一個(gè)效率低，第二是人為操作，很難控制。目前來講，烘干這一塊往往成為鋰電生產(chǎn)的瓶頸，原來傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝在干燥房里面這個(gè)電池往往要待幾十個(gè)小時(shí)，甚至三十多個(gè)小時(shí)，整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率往往取決于真空干燥的效果怎么樣。針對(duì)傳統(tǒng)的干燥缺點(diǎn)，我們提出新的設(shè)計(jì)理念。第一個(gè)是專業(yè)化的流水線，分段來處理，每一段實(shí)現(xiàn)一個(gè)單一狀態(tài)，能夠比較容易實(shí)現(xiàn)控制，保住它的高真空度、高溫度均勻度和低露言等等。第二個(gè)是自對(duì)化，傳統(tǒng)真空干燥方式往往需要人的操作，把電芯進(jìn)爐出爐，人是一個(gè)很大的貢獻(xiàn)因素，而自動(dòng)化就避免了人在整個(gè)干燥過程中的影響因素，能夠更好地控制水分。
    我們?nèi)�新的生產(chǎn)工藝有這么一些特點(diǎn)，現(xiàn)代制造特別講究智能化，按照手工業(yè)4.0的要求來考慮，所以我們也設(shè)計(jì)了工業(yè)4.0的概念。比傳統(tǒng)方式可以提高數(shù)倍，一般可以提到3到6倍，因?yàn)樗�完全是與大氣環(huán)境隔絕，所以在這個(gè)過程中可以避免所謂多頭處理環(huán)節(jié)電極二級(jí)污染，效率高、能耗低。我們的真空干燥系統(tǒng)的基本原理，分段來處理，有預(yù)熱段、中間段和降溫段。預(yù)熱我們按照3個(gè)小時(shí)來處理，有3個(gè)工位。真空段是6段6個(gè)小時(shí)，冷卻3段。整個(gè)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的作業(yè)。系統(tǒng)的主要組成部分包括機(jī)械、機(jī)械手自動(dòng)上下料、冷卻出艙、托盤、真空回送過渡艙等等，所有都實(shí)現(xiàn)了智能化的控制。同時(shí)每個(gè)段分開操作，真空隧道段一直保持溫度，不會(huì)像單體爐放進(jìn)去升溫，要耗大能，然后冷卻又要把單體爐冷卻下來，又要耗能，而我們是非常節(jié)省能耗的。
    溫度控制我們內(nèi)部設(shè)置可以做到正負(fù)2.5度。我們也有單體爐能夠做到正負(fù)1度以內(nèi)，至少目前在國(guó)內(nèi)做的均勻式控制是最好的。真空也是高真空度，24H泄露量小于等于250Pa，能耗節(jié)省也非常明顯。我們這個(gè)產(chǎn)品也是積累了大量的專利，積累了幾十項(xiàng)專利，32項(xiàng)專利，2項(xiàng)美國(guó)專利，2項(xiàng)日本專利。我們這個(gè)真空隧道專利技術(shù)全部是國(guó)際領(lǐng)先的，可以大幅度減少水氧、AMP、雜質(zhì)對(duì)電池均勻性和集中性的影響。
    隧道中，實(shí)現(xiàn)恒定的真空干燥環(huán)境。通過各種技術(shù)手段來保證溫度的均勻和穩(wěn)定應(yīng)，降溫的階段通過氮?dú)夂芸斓剡M(jìn)行冷卻。始終保持恒定的高溫度均勻度和高真空度，通過保證工作環(huán)境的一致性來間接保證產(chǎn)品性能的一致性。關(guān)鍵指標(biāo)方面，根據(jù)不同的工藝要求有不同的指標(biāo)。我們也進(jìn)一步進(jìn)行真空度的檢測(cè)，
    關(guān)鍵技術(shù)。我們是怎么做到保證真空干燥段的高溫均勻性和真空度呢？一個(gè)是加熱技術(shù)，主要是在預(yù)熱段工件溫度快速上升到工藝的要求，一般是兩到三個(gè)小時(shí)，可以根據(jù)工藝要求專門設(shè)計(jì)。還有真空保溫技術(shù)，很關(guān)鍵的一點(diǎn)就是加熱板怎么布置，我們是高真空度，加熱是通過加熱片，獨(dú)立地設(shè)置可控的加熱板，使這個(gè)溫度能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的調(diào)控。當(dāng)然真空環(huán)境下我們加了溫度傳感器來保證溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。我們前后左右上下都設(shè)置了溫度探頭來保證高溫度的均勻度。高真空技術(shù)，包括很多細(xì)節(jié)，比如材料選型、干燥段分多個(gè)腔體，我們也采用高真空密封設(shè)計(jì)，保證它的高真空度。很關(guān)鍵的就是真空泵的選型，而且不同類型結(jié)合起來發(fā)揮它不同的優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)，來保證高真空溫度。還有密封門技術(shù)，這個(gè)也是技術(shù)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，前一段時(shí)間日本到我們公司拜訪了，對(duì)這個(gè)門特別感興趣，當(dāng)然這是一種實(shí)驗(yàn)方式，這是一個(gè)非常關(guān)鍵的技術(shù)細(xì)節(jié)。我們每個(gè)腔體段之間都是通過這種所謂密封門來控制它的保溫性和真空度。還有快速制冷技術(shù)，采用氮?dú)鈦碇评洹Ｅc此相關(guān)的，我們基本上完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，就避免人為因素的影響，包括自動(dòng)上料和自動(dòng)下料。我們這個(gè)系統(tǒng)在比亞迪運(yùn)行的時(shí)候，顯示的水分到了2PPM，能耗非常驚人，是原來的20%，換句話說，這個(gè)能量節(jié)省達(dá)到了80%的程度。這個(gè)數(shù)據(jù)是比亞迪提供的。我們自己沒有大型實(shí)際生產(chǎn)，所以沒辦法統(tǒng)計(jì)，而比亞迪的數(shù)據(jù)顯示這個(gè)節(jié)能非常驚人。今天很多專家講到怎么樣進(jìn)一步提升產(chǎn)品的可靠性、一致性，就要靠規(guī)模化高品質(zhì)生產(chǎn)，所以真空干燥是一個(gè)非常關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)，也是一個(gè)非常有效的技術(shù)手段。目前我們正在進(jìn)一步改進(jìn)工藝，挖掘潛力，繼續(xù)保證我們的優(yōu)異的性價(jià)比。到2018年與整個(gè)新能源行業(yè)一樣，可能會(huì)有一些調(diào)整和洗牌。
    總結(jié)，我們有三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，第一是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化大規(guī)模生產(chǎn)，提升產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)，第二是全面提升電池性能和一致性，提升品質(zhì)優(yōu)勢(shì)，是大幅度降低能耗，突顯成本優(yōu)勢(shì)。有這三個(gè)優(yōu)勢(shì)，我相信動(dòng)力電池企業(yè)是一定能夠勝出的。
    以上是我的分享，有什么問題歡迎大家提出來，同時(shí)也誠(chéng)摯邀請(qǐng)?jiān)谧�各位有興趣的話到我們時(shí)代高科作客，去檢查和指導(dǎo)工作。
 
(責(zé)任編輯：王杰)