中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量連續(xù)9年位居全球首位,并以蓬勃之勢(shì)橫掃全球市場(chǎng)。
國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919,打破國(guó)外壟斷,實(shí)現(xiàn)民航工業(yè)“從0到1”的突破。
華為三折疊手機(jī)的推出,同樣代表中國(guó)電子供應(yīng)鏈生態(tài)集體的超越,代表中國(guó)制造質(zhì)的升華。
以上是中國(guó)制造給我們制造“驚喜”的冰山一角,見微知著,我們讀到的是新聞事件中的宏大敘事,其背后卻是中國(guó)制造由大變強(qiáng)的崛起,成為引領(lǐng)全球制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要力量。
在這些顯性事件的背后,我們更應(yīng)該去關(guān)注隱性技術(shù)的創(chuàng)新和制造實(shí)力。比如支撐中國(guó)新能源汽車在全球市場(chǎng)獲得認(rèn)可的底層技術(shù)和制造實(shí)力到底是什么?
而在不久前,央視網(wǎng)權(quán)威探廠欄目《超級(jí)工廠》走進(jìn)位于衢州的極氪威睿三電智能制造工廠,記錄了全球量產(chǎn)充電速度最快的金磚電池的生產(chǎn)過(guò)程。跟隨著節(jié)目的鏡頭,在這家獲得國(guó)家《智能制造能力成熟度標(biāo)準(zhǔn)符合性證書》CMMM四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,浙江省首家,也是電芯行業(yè)第一家“智能制造四級(jí)成熟度工廠”內(nèi),我們理解了中國(guó)新能源汽車之所以能夠全球領(lǐng)跑的底層邏輯。
智能制造加持,助力能量之核之爭(zhēng)
不同于內(nèi)燃機(jī)時(shí)代,以電動(dòng)汽車為主流技術(shù)路徑的新能源汽車,擺脫了內(nèi)燃機(jī)的束縛,依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)。其核心技術(shù)不再是發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤,而是芯片、電池和數(shù)字技術(shù),是藏在電池、電驅(qū)、電控三電系統(tǒng)中的研發(fā)和制造實(shí)力。
將三電進(jìn)行拆解,電池是整車的能量之源,輸出電能為整車提供動(dòng)力;電控就是“大腦”,負(fù)責(zé)智能控制和決策;電機(jī)負(fù)責(zé)接收并響應(yīng)來(lái)自“大腦”電控的指令,將電池提供的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,驅(qū)使整車持續(xù)運(yùn)行。
三電技術(shù)中,最能體現(xiàn)實(shí)力的就是電芯。
電芯是電池的“能量倉(cāng)庫(kù)”,直接決定著電池的能量密度、充放電效率、循環(huán)壽命和安全性等。其重要性如同芯片之于電子產(chǎn)品,但是研發(fā)和制造難度也同樣很大。
電芯的難點(diǎn)一方面是它的研發(fā)難度高,其底層技術(shù)需求死磕電化學(xué)這門學(xué)科,需要不斷驗(yàn)證和試錯(cuò),從而找到最佳的材料,探尋到最好的內(nèi)部結(jié)構(gòu),提高電芯的性能;另一方面是生產(chǎn)制造上對(duì)良品率的要求高,這就需要用高度的智能化來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
大約12年前,德國(guó)前總理默克爾訪問(wèn)中國(guó)后,就進(jìn)行了思考,為什么德國(guó)能造出出色的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱,卻造不出優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力電池,足以反映出電芯研發(fā)制造的難度有多大。
在吉利控股集團(tuán)的支持下,成立于2013年的威睿,深耕三電領(lǐng)域,始終堅(jiān)持全域自研,在動(dòng)力電池、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等領(lǐng)域構(gòu)建了全球領(lǐng)先的研發(fā)與制造體系,見證并參與了中國(guó)新能源汽車的彎道超車。
在電芯細(xì)微入“鋰”的研究層面上,威睿的成果不斷。比如最近備受關(guān)注的金磚二代電池,之所以能實(shí)些“充電5分鐘,高速兩小時(shí)”的性能,主要得益于威睿在動(dòng)力電池領(lǐng)域創(chuàng)新的“第二代鋰離子全程加速技術(shù)”。正極上,電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了全新的“超電子體正極材料”,進(jìn)一步提升能量密度和導(dǎo)電率;負(fù)極上,采用全新的石墨材料設(shè)計(jì)方案,引入納米級(jí)多孔導(dǎo)電層和改進(jìn)款的低阻抗SEl 膜;正負(fù)極之間,采用新一代“超快解離電解液”技術(shù),大幅提升鋰離子的轉(zhuǎn)移速度。正是基于第二代鋰離子全程加速技術(shù),讓第二代金磚電池的最大充電倍率達(dá)到5.5C,充電速度超越了所有量產(chǎn)三元鋰電池,全球第一。
在智能化制造領(lǐng)域,威睿同樣處于領(lǐng)先地位。《超級(jí)工廠》走訪的衢州工廠就是極氪智能科技子公司威睿的四大生產(chǎn)基地之一,總占地面積1567畝,是浙江省首家三電“未來(lái)工廠”試點(diǎn)企業(yè)。無(wú)論是第二代金磚電池,還是全球領(lǐng)先的800V高性能SiC四電機(jī)分布式電驅(qū)都誕生于此。
衢州工廠電芯制造總監(jiān)陸楠介紹:“新能源汽車三電產(chǎn)品制造是一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)鏈,電芯是電池的最關(guān)鍵一環(huán),也是三電系統(tǒng)的最后一塊拼圖。電芯的自研自造,構(gòu)建起屬于我們自己的技術(shù)護(hù)城河,也幫助我們盡可能避免產(chǎn)業(yè)鏈的不穩(wěn)定因素,實(shí)現(xiàn)降本增效。”
《超級(jí)工廠》的鏡頭中,威睿衢州工廠建立了一套完整的智能化生產(chǎn)體系,通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)、品質(zhì)保障大模型等,實(shí)現(xiàn)了18道關(guān)鍵工序,全流程產(chǎn)線100%自動(dòng)作業(yè),接入超200臺(tái)AGV設(shè)備,配合智能導(dǎo)航技術(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上線、線邊物料循環(huán)配送等多場(chǎng)景自動(dòng)運(yùn)輸。
一個(gè)典型的場(chǎng)景,過(guò)去的產(chǎn)品質(zhì)檢依靠人力,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,還受各種因素干擾,威睿衢州工廠采用的全流程AI視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)。
通過(guò)設(shè)置高密度品控點(diǎn)(光在電芯工廠的每條產(chǎn)線就部署了5000+品控點(diǎn)),以及配備8K CCD工業(yè)相機(jī)、智能檢測(cè)相機(jī)、傳感器等設(shè)備,用仿生可視化巡檢替代人工巡檢,實(shí)現(xiàn)了全流程實(shí)時(shí)檢測(cè),在提高檢測(cè)效率的同時(shí),提前預(yù)警質(zhì)量偏差,有力的保障了產(chǎn)品質(zhì)量。
具體到800V電池的研發(fā)與制造上,威睿800V電池采用了獨(dú)創(chuàng)的鋰離子全程加速技術(shù)和疊片多極耳結(jié)構(gòu)及雙鉚極柱導(dǎo)流設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)高電壓、大電流下穩(wěn)定高效的充電性能。
為了提升電池的體積效率,存儲(chǔ)更多電量,威睿化身“空間管理大師”,在800V電池中采用了“緊湊三明治結(jié)構(gòu)”、一體化液冷托盤、航空級(jí)超薄熱阻隔材料等創(chuàng)新設(shè)計(jì),大幅減少結(jié)構(gòu)件,將金磚電池的體積利用率提升到了83.7%。
生產(chǎn)環(huán)節(jié),威睿獨(dú)創(chuàng)了“電芯簇堆疊技術(shù)”,在電芯的三次堆疊過(guò)程中,威睿以電芯的中心點(diǎn)為基準(zhǔn),向四周依次堆疊,最后在定長(zhǎng)堆疊的同時(shí),還會(huì)施加一定壓力,保證極柱最后的對(duì)齊度,以此來(lái)減少電芯堆疊過(guò)程中的尺寸誤差,確保電芯膨脹一致性,提升電池的使用壽命和安全性。
為了驗(yàn)證自家產(chǎn)品的安全性,威睿還進(jìn)行了極為嚴(yán)苛的超壓針刺(擠壓+針刺兩項(xiàng)疊加)測(cè)試,遠(yuǎn)超國(guó)標(biāo)的240秒外部火燒試驗(yàn),以及浸水、火燒、冰凍、拖行、碾壓、高墜6項(xiàng)連續(xù)極端工況串行的“魔鬼試驗(yàn)”。
綜上總結(jié),威睿通過(guò)對(duì)電池包關(guān)鍵材料、核心技術(shù)和制造工藝的創(chuàng)新突破,實(shí)現(xiàn)了如今第二代金磚電池“充電5分鐘,高速兩小時(shí)”超強(qiáng)性能,在新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)加速的當(dāng)下,威睿以創(chuàng)新力賦能中國(guó)制造,驅(qū)動(dòng)著中國(guó)新能源汽車以更快的速度進(jìn)階。
四大工廠布局,全域自研自產(chǎn)的制造能力
從第一性原理出發(fā),威睿800V動(dòng)力系統(tǒng)的性能表現(xiàn)只是我們看到的表象,真正支撐起產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵在于:有好技術(shù),得產(chǎn)品化,能夠生產(chǎn)出來(lái);有好產(chǎn)品,得規(guī)模化,能夠快速?gòu)?fù)制起來(lái)。
這一切都是建立在威睿衢州工廠三電全產(chǎn)業(yè)鏈布局以及智能制造的內(nèi)核支撐之下的。
在這座占地面積1567畝,建筑面積146萬(wàn)平方米,迄今為止全球最大的三電及儲(chǔ)能系統(tǒng)智能制造綜合工廠中,分別建有電芯、電池、電驅(qū)、儲(chǔ)能四大工廠,滿足威睿從電芯、電池包到電驅(qū)系統(tǒng)、BMS,甚至儲(chǔ)能產(chǎn)品的全面量產(chǎn)需求。
當(dāng)前新能源汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈,且部分技術(shù)尚未完全定型,很多品牌通常通過(guò)快速迭代產(chǎn)品,發(fā)布新款車型的方式來(lái)保持競(jìng)爭(zhēng)力,這就要求工廠不但生產(chǎn)效率高,產(chǎn)線還要快速匹配新產(chǎn)品的需求,適應(yīng)這種高速運(yùn)轉(zhuǎn)的市場(chǎng)節(jié)奏。
威睿衢州工廠的高效不光體現(xiàn)在從立項(xiàng)到投產(chǎn),從工藝創(chuàng)新到應(yīng)用落地的工廠建設(shè)速度上,更在于投產(chǎn)后生產(chǎn)節(jié)拍的“遙遙領(lǐng)先”。
下面這組數(shù)據(jù)或許可以說(shuō)明一些問(wèn)題:威睿衢州電芯工廠,單條生產(chǎn)線1分鐘可下線24顆電芯,電芯生產(chǎn)周期縮短至15天;電池工廠每45秒下線1臺(tái)電池包,電驅(qū)工廠每86秒下線一臺(tái)電驅(qū)總成。
更難能可貴的是,威睿衢州工廠依托吉利浩瀚平臺(tái)的優(yōu)勢(shì),進(jìn)行柔性化生產(chǎn),能夠達(dá)成對(duì)不同品牌的快速換型,快速匹配,全新產(chǎn)品1個(gè)月之內(nèi)即可滿產(chǎn),實(shí)現(xiàn)上市即上量。
此外,從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的視角來(lái)看,研發(fā)生產(chǎn)新能源產(chǎn)品,不是追逐風(fēng)口熱點(diǎn)的短期行為,一錘子買賣,而是一項(xiàng)具有長(zhǎng)期價(jià)值的終身事業(yè)。
因而威睿衢州工廠從項(xiàng)目規(guī)劃之初,就以綠色、低碳為方向,進(jìn)行了高起點(diǎn)規(guī)劃。
工廠不但通過(guò)智能化手段來(lái)提升生產(chǎn)效率、節(jié)約能源,通過(guò)光伏優(yōu)化用能結(jié)構(gòu),更進(jìn)一步,在挑選合作伙伴時(shí),還向供應(yīng)商明確提出綠色要求,引導(dǎo)和賦能供應(yīng)鏈碳減排,如此一來(lái),極大的強(qiáng)化了供應(yīng)鏈在綠色低碳時(shí)代背景下的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。
衢州工廠只是威睿制造實(shí)力的一個(gè)代表,衢州之外,威睿還分別在杭州、寧波和棗莊三個(gè)地設(shè)有工廠。
衢州工廠規(guī)模最大,是威睿最主要的新能源動(dòng)力電芯、電池包、三合一電驅(qū)系統(tǒng)以及儲(chǔ)能系統(tǒng)等產(chǎn)品的生產(chǎn)基地,威睿大名鼎鼎的金磚電池就是在衢州生產(chǎn),通過(guò)生態(tài)的帶動(dòng),衢州本地也建立起一條非常完整的新能源產(chǎn)業(yè)鏈,其自身也在著力打造新能源產(chǎn)業(yè)示范之城。
寧波工廠承擔(dān)主要的研發(fā)任務(wù),其中包括威睿的新能源動(dòng)力電池包、電驅(qū)系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、試驗(yàn)試制等研發(fā)生產(chǎn)與供應(yīng),目前寧波已聚集了浙江省綠色智能汽車及零部件技術(shù)創(chuàng)新中心、吉利汽車研究院、中汽研汽車檢驗(yàn)中心等“創(chuàng)新大腦”,威睿在寧波的布局正好補(bǔ)齊了寧波新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈電池板塊的研發(fā)短板。
杭州工廠主要承擔(dān)電動(dòng)汽車智能駕駛控制器、車載充電、充電補(bǔ)能、高壓電池管理系統(tǒng)等產(chǎn)品的生產(chǎn)與供應(yīng),威睿首套800kW極速液冷充電樁V3就是今年在杭州工廠下線的。
棗莊工廠占地117畝,設(shè)有5條生產(chǎn)線,主要任務(wù)是新能源動(dòng)力電池包的生產(chǎn)與供應(yīng),是威睿設(shè)置在北方最大的動(dòng)力電池制造基地,具備年產(chǎn)15萬(wàn)臺(tái)套電池包的生產(chǎn)能力,值得一提的是,當(dāng)?shù)亓己玫漠a(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)對(duì)威睿棗莊工廠的發(fā)展提供了極大的支撐,本地化率超過(guò)80%。
威睿構(gòu)建了一個(gè)較為健全的產(chǎn)業(yè)版圖,衢州、寧波、杭州、棗莊這四個(gè)工廠的業(yè)務(wù)方向各有側(cè)重,但又相互協(xié)同,互為補(bǔ)充,這使得威睿在對(duì)供應(yīng)鏈的掌控,以及成本和交付上都具有了一定的優(yōu)勢(shì),最終實(shí)現(xiàn)的是用戶“好價(jià)買好車”的底層需求。
海外參展,新能源技術(shù)輸出全球
一個(gè)值得關(guān)注的細(xì)節(jié),不久前,極氪攜搭載威睿800V金磚電池的ZEEKR 001FR、ZEEKR X等多款車型,以及800V電驅(qū)系統(tǒng)、800kW極速液冷充電樁V3亮相EVA法蘭克福電動(dòng)汽車博覽會(huì)。
我們知道,法蘭克福是德國(guó)最大的航空樞紐和交通中心、歐洲重要的商務(wù)中心,特別是已有百余年歷史的法蘭克福國(guó)際車展更是奠定了這個(gè)城市在汽車行業(yè)內(nèi)的深厚影響力和廣泛的觀眾基礎(chǔ)。
新能源出海是任何一個(gè)中國(guó)品牌都不會(huì)回避的命題,如今威睿將旗下全域自研自產(chǎn)的電動(dòng)出行解決方案帶到法蘭克福,釋放出一個(gè)非常明顯的信號(hào),即威睿將產(chǎn)品出海提上了日程。
我們先來(lái)看威睿的技術(shù)能力,在威睿的認(rèn)知中,實(shí)現(xiàn)電芯研發(fā)制造自由,才能實(shí)現(xiàn)電池的研發(fā)制造自由,在具體實(shí)踐中,威睿是行業(yè)中少有進(jìn)行了三電以及電芯的全域技術(shù)布局,如今,已經(jīng)構(gòu)建起一條非常牢固的技術(shù)護(hù)城河。
其次,新能源汽車三電產(chǎn)品制造是一個(gè)非常龐大的產(chǎn)業(yè)鏈,其中任何一環(huán)發(fā)生變化,都有可能引發(fā)蝴蝶效應(yīng),由三電到電芯,全產(chǎn)業(yè)鏈的自研自產(chǎn),一方面解決了供應(yīng)鏈端被“卡脖子”的被動(dòng)隱患,更大的增益在于,全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同,在成本控制與生產(chǎn)效率上的自我掌控,產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力也就是在這一點(diǎn)一滴的縫隙中擠出來(lái)了。
回到新能源行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)實(shí),威睿通過(guò)全自動(dòng)化的智能制造流程、全球領(lǐng)先的研產(chǎn)模式,組成了今天看到的衢州三電智能制造工廠。
威睿今后的出海是自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn),同時(shí)也是新能源汽車行業(yè)中遙遙領(lǐng)先的實(shí)力和底氣的源泉,作為中國(guó)制造的一份子,托舉的是中國(guó)新能源出海的示范力量。
中國(guó)在百年汽車史中從來(lái)沒(méi)有當(dāng)過(guò)主角,如今跟隨著新能源變革的風(fēng)口,終于迎來(lái)了屬于自己的時(shí)代,而威睿則正與中國(guó)汽車一道,深度參與著這場(chǎng)新能源的“彎道超車”,成為時(shí)代變革強(qiáng)有力的推動(dòng)者。
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