楊振宇,何佳兵,桂祖平
(1.中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣東 中山 528404;2.珠海華冠電子科技有限公司,廣東 珠海 519085)
能源危機(jī)及氣候變暖使全球?qū)π履茉?,尤其是鋰電等清潔能源的重視程度與日俱增,三洋電機(jī)、松下和索尼3家占全球市場(chǎng)份額六成多的日本鋰電池巨頭均已公布了增產(chǎn)計(jì)劃。三洋電機(jī)和松下都已宣布新建工廠(chǎng)。到2010年底,索尼公司的手機(jī)鋰電池產(chǎn)能將從目前的每月4100萬(wàn)塊提高到7400萬(wàn)塊。
近些年,很多外資企業(yè)調(diào)整全球戰(zhàn)略,將中國(guó)作為其全球鋰電池重點(diǎn)生產(chǎn)基地。全球手機(jī)電池企業(yè)龍頭三洋電機(jī)在北京、天津,松下、索尼在無(wú)錫建立了自己的生產(chǎn)基地,韓國(guó)唯開(kāi)電池在福建建廠(chǎng),美國(guó)威力克電池建廠(chǎng)咸陽(yáng)。
中國(guó)在2008年提出了新能源政策及其發(fā)展規(guī)劃,我國(guó)的鋰電池行業(yè)也進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的新階段,國(guó)內(nèi)的鋰電池生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始大量出現(xiàn),據(jù)2009年電池行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),我國(guó)注冊(cè)的鋰電池生產(chǎn)企業(yè)有1500多家,鋰電池生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
國(guó)外知名鋰電池生產(chǎn)商逐步介入中國(guó)市場(chǎng),以及國(guó)內(nèi)鋰電池企業(yè)的快速膨脹式發(fā)展給鋰電池設(shè)備行業(yè)帶來(lái)了巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn):
一方面,中國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)最主要的成本優(yōu)勢(shì)逐漸減弱,將更加刺激國(guó)內(nèi)鋰電池生產(chǎn)企業(yè)降低成本,進(jìn)一步增加對(duì)國(guó)產(chǎn)鋰電池設(shè)備的需求。另一方面,快速發(fā)展的鋰電池市場(chǎng)必將給中國(guó)鋰電池設(shè)備行業(yè)帶來(lái)沖擊,國(guó)內(nèi)鋰電池設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)面臨著技術(shù)革新的巨大挑戰(zhàn)。
我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)化始于1997年,而國(guó)內(nèi)鋰電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的出現(xiàn)始于2000年后,很多主要的鋰電設(shè)備制造企業(yè)都在2005年前后才進(jìn)入鋰電池設(shè)備制造行業(yè),鋰電池的生產(chǎn)過(guò)程需要50多道工序,需要上百種相應(yīng)的設(shè)備來(lái)完成各道工序的制造。經(jīng)過(guò)短短幾年的發(fā)展,目前國(guó)內(nèi)的鋰電池設(shè)備已經(jīng)基本涵蓋鋰電池制造的所有環(huán)節(jié),而中國(guó)也已經(jīng)與日本、韓國(guó)共同成為全球三大主要鋰離子電池生產(chǎn)大國(guó)。在這個(gè)過(guò)程中,鋰電池專(zhuān)用設(shè)備的快速發(fā)展是我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展的有力保障。
目前國(guó)內(nèi)鋰電池設(shè)備行業(yè)中,還沒(méi)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯、規(guī)模較大、在行業(yè)內(nèi)起主導(dǎo)作用的超級(jí)企業(yè)出現(xiàn),大多數(shù)企業(yè)規(guī)模較小,產(chǎn)品單一,這主要有以下兩方面的原因。
一是國(guó)內(nèi)的鋰電池生產(chǎn)企業(yè)中,很多企業(yè)都為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和順應(yīng)國(guó)家大力發(fā)展新能源和清潔能源的利好政策轉(zhuǎn)型而來(lái),沒(méi)有生產(chǎn)電池的基礎(chǔ),或?yàn)閯倓偦I建的新企業(yè),由于目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有建立統(tǒng)一的鋰電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這些數(shù)量龐大的中、小型企業(yè)的鋰電技術(shù)水平良莠不齊,生產(chǎn)的鋰電池性能標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范,很多企業(yè)還為手工制作或使用性能較低的設(shè)備進(jìn)行輔助生產(chǎn),這些中小型企業(yè)對(duì)鋰電池設(shè)備性能的要求標(biāo)準(zhǔn)不同,而同時(shí)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備需求較大,這就間接刺激一些技術(shù)水平低的小型鋰電池設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)入市場(chǎng)。
另一方面,一些主要的鋰電池裝備生產(chǎn)企業(yè),雖然經(jīng)過(guò)多年發(fā)展在技術(shù)獲得了足夠進(jìn)步,但在生產(chǎn)規(guī)模上受到技術(shù)水平、管理水平等因素的限制,還沒(méi)有形成一定的規(guī)模。隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展,鋰電池裝備行業(yè)也必將不斷壯大并出現(xiàn)一批有實(shí)力和規(guī)模的企業(yè)。
鋰電池設(shè)備是一個(gè)新興的非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備行業(yè),設(shè)備的性能要求需要根據(jù)客戶(hù)生產(chǎn)工藝要求的改變而進(jìn)行不斷的改進(jìn),同時(shí),鋰電技術(shù)發(fā)展迅速,鋰電池材料、型號(hào)、質(zhì)量要求、工藝需求不斷變化,設(shè)備性能需要不斷適應(yīng)鋰電池技術(shù)水平的發(fā)展,此外,國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有建立統(tǒng)一的鋰電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這些發(fā)展初期的種種因素都使得目前的國(guó)內(nèi)鋰電池設(shè)備存在核心技術(shù)不夠成熟、設(shè)備性能不夠穩(wěn)定的問(wèn)題,很多鋰電池設(shè)備企業(yè)還處于學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展階段,規(guī)模較大的主要設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)不明顯,關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)面臨突破。
日本、美國(guó)、德國(guó)和韓國(guó)的鋰電池技術(shù)在全球處于技術(shù)領(lǐng)先,其中日本的鋰電池技術(shù)不論原創(chuàng)技術(shù)、零組件/材料、制造技術(shù),皆遙遙領(lǐng)先其它國(guó)家。在制造技術(shù)上,日本生產(chǎn)的制片、卷繞一體機(jī)每分鐘鋰電池生產(chǎn)個(gè)數(shù)已達(dá)到20個(gè)以上,珠海華冠電子科技公司生產(chǎn)的三卷繞頭全自動(dòng)卷繞機(jī),為目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)效率最高的鋰電池卷繞設(shè)備,每分鐘的電芯生產(chǎn)個(gè)數(shù)還不到12個(gè)。
國(guó)內(nèi)鋰電裝備行業(yè)中的多數(shù)企業(yè)尚未形成自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略,對(duì)自身知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)意識(shí)和維權(quán)意識(shí)淡漠。這一方面是由于新興行業(yè)的不正規(guī)競(jìng)爭(zhēng),另一方面,是由于國(guó)內(nèi)主要鋰電池設(shè)備企業(yè)缺乏自己的關(guān)鍵核心技術(shù)。
這種對(duì)自身知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)淡薄,直接造成自身產(chǎn)品設(shè)備在推出市場(chǎng)后,被其他企業(yè)所仿制,有些小型企業(yè)甚至進(jìn)行一比一的完全模仿,導(dǎo)致自己的產(chǎn)品市場(chǎng)流失,也導(dǎo)致了國(guó)內(nèi)鋰電池設(shè)備行業(yè)的惡意競(jìng)爭(zhēng)。但隨著鋰電池裝備行業(yè)的技術(shù)發(fā)展,國(guó)內(nèi)技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)對(duì)自身知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)意識(shí)正在增強(qiáng)。
上表中所示的為以正、負(fù)極制片機(jī)、卷繞機(jī)為主要產(chǎn)品的典型設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)所擁有的知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況,從表中的數(shù)據(jù)可以看出,珠海華冠和深圳吉陽(yáng)兩家企業(yè)的擁有較多知識(shí)產(chǎn)權(quán),并在2009年提出了較多的專(zhuān)利申請(qǐng),知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)正在不斷增強(qiáng)。
全球經(jīng)濟(jì)在金融危機(jī)后正在逐漸復(fù)蘇,在國(guó)內(nèi)外大力推進(jìn)新能源策略的背景下,國(guó)內(nèi)鋰電裝備行業(yè)將面臨巨大的機(jī)遇與挑戰(zhàn):一方面市場(chǎng)需求潛力巨大,前景向好,另一方面,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,關(guān)鍵技術(shù)面臨突破。同時(shí)鋰電池技術(shù)的發(fā)展,對(duì)鋰電池生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)性能也不斷提出更高的要求,鋰電裝備行業(yè)的發(fā)展必須適應(yīng)鋰電技術(shù)和鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的變化趨勢(shì)。
鋰電池的安全性取決于生產(chǎn)工藝,高精度、全自動(dòng)化的鋰電池生產(chǎn)設(shè)備將在保證鋰電池生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上,使生產(chǎn)出的鋰電池具有較好的一致性,從而保證生產(chǎn)出的鋰電池具有高可靠的安全性能。同時(shí),鋰電池技術(shù)的不斷發(fā)展將對(duì)鋰電池生產(chǎn)設(shè)備的全自動(dòng)化、高精度提出更高的要求,高精度的全自動(dòng)化設(shè)備是未來(lái)發(fā)展方向。
鋰電生產(chǎn)設(shè)備行業(yè)要快速發(fā)展,在設(shè)備的生產(chǎn)工藝性能設(shè)計(jì)上,就要不斷滿(mǎn)足鋰電池的新工藝、新技術(shù)和新發(fā)展的變化,將鋰電池制造的工藝細(xì)節(jié)、工藝參數(shù)融入到設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造中,使設(shè)備真正成為保障電池生產(chǎn)獨(dú)特工藝技術(shù)的專(zhuān)用設(shè)備。
隨著鋰電技術(shù)的不斷發(fā)展和技術(shù)瓶頸的突破,在2020年HEV(混合動(dòng)力車(chē))將占世界企業(yè)總數(shù)的50%,動(dòng)力鋰電池在未來(lái)鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中將占據(jù)很大的市場(chǎng)份額,這將使動(dòng)力鋰電池設(shè)備進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期,由于動(dòng)力鋰電池對(duì)安全性的更高要求,動(dòng)力鋰電池設(shè)備將在使用穩(wěn)定性和精度方面面臨更高的要求。
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電子工業(yè)專(zhuān)用設(shè)備2010年7期