為什麼大廠雲“進不了”這個製造業車間？_風聞
星船知造-星船知造官方账号-01-13 13:27
所向披靡大廠雲，為何在鋰電數智化產線中缺乏話語權
“雲”如何隱匿產線背後，承擔基建功能
獨家訪談：為什麼良心甲方擠滿鋰電上雲的賽道
文 | 孫鵬飛
編輯 | 唐曉園
正文共計 ：4032字
預計閲讀時間 ：6分鐘
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，正擠滿鋰電池產線上雲的賽道。
互聯網大廠未來必爭之地，在雲。雲的必爭地之一，在新能源汽車產業。
2023新年，星船知造通過訪談寧德時代等鋰電池企業以及雲計算相關人士，梳理出中國鋰電池產線上雲現狀，並重點回答以下四個問題：
1，中國鋰電車間小史：“上雲”會在2023成為產線主旋律嗎？
2，鋰電企業為什麼目前還難對互聯網大廠敞開胸懷？
3，雲廠商缺少鋰電池製造環節中的哪些Know-how？
4，雲廠商的方案如今能應用在鋰電池生產的哪些環節？未來又會進入哪些新場景？
01. 鋰電車間發展小史
美國人發明它，日本人規模化生產了它，韓國人試圖普及它，但多年隱忍和積累後，中國人把它打成了一張製造業王牌。
2022年上半年，中國不僅在鋰電池生產的每個環節中至少佔據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，正是製造產線不斷的進化。
我們先簡單梳理下中國鋰電池車間的三段式發展——
2007年前：半自動半人工產線
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，只好將生產流程分割成人工工序。
憑藉中國勞動力成本優勢，比亞迪將鋰電池生產成本壓縮到日本三洋自動化產線的1/3。然而日韓鋰電企業此時快我們一步——用上了自動化產線和更精密的工藝。中國工人卻還要拉着隔膜邊踩邊卷繞，一旦張力控制不好，材料就會出現分層和皺褶。
種種因素疊加下，當時中國製造的鋰電池仍在中低端產品範疇徘徊。
2007年-2013年：自動化程度提升，國產設備替代時
日韓為保鋰電池製造優勢，高價出售相對落後的自動化設備產線，但只有比亞迪、力神、比克等少數企業買得起。
大多數中國鋰電池企業只能轉向售價只有日韓1/3的國產自動化設備。在這波自動化產線國產替代浪潮中，中國設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，提升生產自動化程度。
2013年，中國鋰電企業車間中，國產自動化設備滲透率超過30%以上。
2014年起：從數字化到數智化
從2014年起，中國鋰電池下游應用新能源汽車進入大爆發，鋰電池產能擴張。行業增長紅利快速回饋給了中國鋰電池企業，車間產線邁向數字化。
數據在流通中產生價值，但對細微數據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字化為例：
注液需要在高真空環境中操作，主要用到耗損件膠塞
傳統自動化產線中，膠塞狀態檢測要靠工人慧眼，但長時間注視難免分神，殘次品會混入產線。
數字化產線中，如果注液精度數據能實時記錄，就能追溯殘次品的流向。
數智化產線中，如果AI識別出數據異常，還能從源頭上掐滅殘次品的生成。
也正是從這一階段起，中國鋰電池企業在技術上研發，在產線上大筆投入，中國鋰電池行業開始領跑全球。
從產業發展角度看，產線數智化改造是中國鋰電產業形成核心競爭力的因果。
從企業抉擇上看，數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
我們再以鋰電池生產工藝中的關鍵環節化成為例。化成相當於把生產好的電芯激活，讓負極表面形成一層膜。簡言之，給鋰電池第一次充上電。
星船知造瞭解到，化成環節是各家鋰電池差異度最大的工序之一——頭部企業的化成周期在2周左右，二線企業要2-3周，其餘企業的化成周期時間更長。
差異來源於產能利用率——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，後面的車只能乾等着。
如果這時候產線的數字化方案能按照不同型號的鋰電池劃分出充電優先級，根據訂單輕重緩急實時插單，便可以縮短充電排隊時間。
鋰電池企業比克動力告訴星船知造，從2019年起，比克動力佈局產線數智化改造，尤其是在化成段的改造，將電芯的製作週期縮短了一半。
在這些方案中，雲是數據存儲、計算的基礎，也是降本增效的關鍵。
鋰電池企業無論是從跟隨產業變革的腳步，還是從提升產品價值的角度，都應該擁抱雲服務提供商。那麼，大廠云為什麼還難進鋰電池車間呢？
02. 甲方“鋰老師”
目前中國雲服務提供商主要有“運營商雲”和“大廠雲”。
星船知造調研了大廠雲和運營商雲在鋰電池製造的應用方案後發現，大部分雲商提供的方案為通用型。也就是説，無論大廠雲還是運營商雲，目前對鋰電池企業來説並沒有太多不同。
鋰電車間上雲，業內高情商的説法是合作共贏，低情商的表述是不斷互虐。
在中國製造業中，鋰電池行業的數字化程度相對較高，創造了生產數據上雲的基礎，然而所向披靡的大廠雲尚難真正進入鋰電車間的生產端，甚至在產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有資金實力，會選擇自建雲，在與雲廠商合作中也擁有更高話語權。寧德時代在接受星船知造訪談時表示，公司已經儲備了雲計算相關人才，其自有團隊已完成“雲上數字工廠”的大部分關鍵工作。
2019年比克就開始籌劃上雲，主要圍繞卷繞、分容等環節。比克這個鋰電池老師，都快把“講堂”搬到改造現場了——比克的工作人員提供電化學原理和物理結構機理來精進算法——只為保證“上雲”後生產流暢，效率提升。
星船知造瞭解到，目前鋰電產線上雲需要掌握的生產know-how主要集中在以下幾個領域：
產線全流程：從前段勻漿混料到後段化成分容
難點：產品質量一致性
前段：塗布、分切
難點：工藝精度要求高
中段：電芯合成
難點：工藝路線複雜
後段：封裝
難點：高節拍運作下的設備交互、協同及兼容
圖源：先導智能公告、國泰君安證券
桃李滿天下，徒弟們教出來了，甲方鋰電池企業的核心know-how會不會外泄？
**鋰電企業擔心的點在於：**自己想通過上雲的方式實現降本增效，但云企業也需要將甲方的一套方案推廣至全行業。甲方上了課，教會了徒弟，卻把自己的核心know-how造福全行業。
一位鋰電行業業內人士向星船知造透露，某二線鋰電企業曾找某大廠雲合作，但產線一改造完，自己的改造方案就被複制到其他鋰電池企業產線上。
星船知造從寧德時代瞭解到，寧德時代研發CFMS智慧廠房管理系統，自動獲取廠房系統和設備運行數據。
寧德時代也入股工業智能化企業安脈盛，成立子公司寧德時代潤智軟件。同樣，中創新航也自研了私有云平台。
上雲用數，核心know-how掌握在自己手中，總不會出錯。目前大廠雲商在頭部鋰電企業面前，並不具備太多優勢。
03. 農村包圍城市，前後端包圍車間
大廠雲從to C業務轉向to B是必然的選擇。但拿着C端的經驗和方案，能否敲響B端場景的大門？
目前情況來看，大廠雲的應用更集中在生產環節的前後兩端——以非核心製造場景包裹住製造產線。
後端
製造企業後端與C端用户更近，這一款恰巧是大廠雲的優勢之地——
比如B端場景的視覺識別對應C端日常的人臉識別、B端場景的物流配送對應着C端日常的交通管理等，雖説技術上略有不同，實質上異曲同工。
質檢端：傳統鋰電池產線質檢依靠工人把關，但鋰電池的銅箔、鋁箔重以噸計，笨重又脆弱。如果搬運過程中發生輕微磕碰，會產生肉眼無法識別的裂痕。
實現產線上雲就能打通生產環節的數據，產線設備中包括聲音、温度、物理強度等數據能被一一記錄、溯源。一旦AI識別出有缺陷數據，就能在現實產線中揪出有問題的產品。
寧德時代的燈塔工廠就採用了AI質檢功能。為了避免機器視覺識別在材料反光、產品高速運動時產生誤差，寧德時代通過層層加碼的方式，將AI質檢功能應用在每道關鍵工藝上。
這就有了寧德時代的鋰電池產品缺陷率從之前的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質檢方案屬於寧德時代自研。目前不具備AI、雲技術自研能力的鋰電企業，也可以選擇大廠雲的通用方案。
物流端：中國製造業中，鋰電池是率先使用移動機器人替代人工搬運的行業之一——鋰電池電解液具有揮發性，如果工人拆錯了包，拆開的物料會影響到鋰電池產品的良品率。有了移動機器人，數據上雲、溯源、監控，不會配錯貨，也減少物料損耗成本。
在鋰電池產線的塗布、卷繞段，機器人已開始替代人工配送作業。
海量數據從倉庫流出，隨着移動機器人匯入產線，這可能目前是大廠雲在鋰電行業中最接近生產線的一刻。
前端
設計端：在當下正極技術未發生變革性突破時，三元鋰電池往無鈷化方向轉型，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手段。但未來鋰電池行業需要篩選出更具潛質的正極元素以及無鋰電極。
尋覓正極原材料的旅途中，需要用雲。寧德時代正是採用一套數字化研發平台，加速開發了像鈉離子、鋰金屬電池無鈷無貴金屬電池等新化學體系方面的研發進程。
同時，電池仿真設計軟件平台還可採用仿真手段優化電池產品設計，加速迭代開發。
大廠也在積極通過各類SaaS軟件深入製造場景。企業微信汽車行業負責人葉世臻告訴星船知造，目前企業微信在服務鋰電企業的信息化建設中，大致可以分為兩種模式：
一是通過企業微信協同套件能力為業務進行賦能，比如通過企業微信智能表格助力項目管理精細化、可視化。
二是將企業內部的信息化系統與企業微信的開放接口深度耦合，提升業務協同效率。
尾聲
寧德時代這樣的企業具有頭部示範效應——率先試點上雲，也吸引着眾多企業跟進，加速整個行業的上雲節奏。
但畢竟不是所有鋰電企業都有寧德時代的條件。大廠雲仍然有着進入鋰電製造車間的豐富可能。大廠雲未來的路有一條——
從後端進入，站穩腳跟，與頭部鋰電企業捆綁，打造出標杆案例。再將上雲業務的版圖逐步擴展至製造端，打通從前端設計、上游原材料進廠到電芯開發、中游製造，再到下游裝載以及後端質檢、運維的數據流通全鏈路。
參考資料
[1]動力鋰電池廠房能耗調研與分析
[2]6000億擴產潮，高景氣週期下鋰電產業鏈機遇梳理 雲岫資本
[3]鋰電設備二十年進化史 張丞
[4]Global Lighthouse Network: Unlocking Sustainability through Fourth Industrial Revolution Technologies World Economic Forum
[5]鋰電企業如何實現工業4.0時代的智能化躍遷？高工鋰電
[6]如何抓住鋰電池製程技術的下一輪變革機會？安永
[7]國產鋰電池製造距離數字化生產還有多遠？高工鋰電
[8]寧德時代、比亞迪和日韓企業的鋰電江湖 國泰君安
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