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在威睿“超级工厂”中,我们看到了中国制造的底色

   发布时间:2024-09-30 13:35     浏览:4093    
核心提示:中国新能源汽车产销量连续9年位居全球首位,并以蓬勃之势横扫全球市场。国产大飞机C919,打破国外垄断,实现民航工业从0到1的突
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中国新能源汽车产销量连续9年位居全球首位,并以蓬勃之势横扫全球市场。

国产大飞机C919,打破国外垄断,实现民航工业“从0到1”的突破。

华为三折叠手机的推出,同样代表中国电子供应链生态集体的超越,代表中国制造质的升华。

以上是中国制造给我们制造“惊喜”的冰山一角,见微知著,我们读到的是新闻事件中的宏大叙事,其背后却是中国制造由大变强的崛起,成为引领全球制造转型升级的重要力量。

在这些显性事件的背后,我们更应该去关注隐性技术的创新和制造实力。比如支撑中国新能源汽车在全球市场获得认可的底层技术和制造实力到底是什么?

而在不久前,央视网权威探厂栏目《超级工厂》走进位于衢州的极氪威睿三电智能制造工厂,记录了全球量产充电速度最快的金砖电池的生产过程。跟随着节目的镜头,在这家获得国家《智能制造能力成熟度标准符合性证书》CMMM四级标准认证,浙江省首家,也是电芯行业第一家“智能制造四级成熟度工厂”内,我们理解了中国新能源汽车之所以能够全球领跑的底层逻辑。

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智能制造加持,助力能量之核之争

不同于内燃机时代,以电动汽车为主流技术路径的新能源汽车,摆脱了内燃机的束缚,依靠电机驱动。其核心技术不再是发动机、底盘,而是芯片、电池和数字技术,是藏在电池、电驱、电控三电系统中的研发和制造实力。

将三电进行拆解,电池是整车的能量之源,输出电能为整车提供动力;电控就是“大脑”,负责智能控制和决策;电机负责接收并响应来自“大脑”电控的指令,将电池提供的电能转化为机械能,驱使整车持续运行。

三电技术中,最能体现实力的就是电芯。

电芯是电池的“能量仓库”,直接决定着电池的能量密度、充放电效率、循环寿命和安全性等。其重要性如同芯片之于电子产品,但是研发和制造难度也同样很大。

电芯的难点一方面是它的研发难度高,其底层技术需求死磕电化学这门学科,需要不断验证和试错,从而找到最佳的材料,探寻到最好的内部结构,提高电芯的性能;另一方面是生产制造上对良品率的要求高,这就需要用高度的智能化来解决这个问题。

大约12年前,德国前总理默克尔访问中国后,就进行了思考,为什么德国能造出出色的发动机和变速箱,却造不出优质的动力电池,足以反映出电芯研发制造的难度有多大。

在吉利控股集团的支持下,成立于2013年的威睿,深耕三电领域,始终坚持全域自研,在动力电池、电驱动系统等领域构建了全球领先的研发与制造体系,见证并参与了中国新能源汽车的弯道超车。

在电芯细微入“锂”的研究层面上,威睿的成果不断。比如最近备受关注的金砖二代电池,之所以能实些“充电5分钟,高速两小时”的性能,主要得益于威睿在动力电池领域创新的“第二代锂离子全程加速技术”。正极上,电池研发团队开发了全新的“超电子体正极材料”,进一步提升能量密度和导电率;负极上,采用全新的石墨材料设计方案,引入纳米级多孔导电层和改进款的低阻抗SEl 膜;正负极之间,采用新一代“超快解离电解液”技术,大幅提升锂离子的转移速度。正是基于第二代锂离子全程加速技术,让第二代金砖电池的最大充电倍率达到5.5C,充电速度超越了所有量产三元锂电池,全球第一。

在智能化制造领域,威睿同样处于领先地位。《超级工厂》走访的衢州工厂就是极氪智能科技子公司威睿的四大生产基地之一,总占地面积1567亩,是浙江省首家三电“未来工厂”试点企业。无论是第二代金砖电池,还是全球领先的800V高性能SiC四电机分布式电驱都诞生于此。

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衢州工厂电芯制造总监陆楠介绍:“新能源汽车三电产品制造是一个庞大的产业链,电芯是电池的最关键一环,也是三电系统的最后一块拼图。电芯的自研自造,构建起属于我们自己的技术护城河,也帮助我们尽可能避免产业链的不稳定因素,实现降本增效。”

《超级工厂》的镜头中,威睿衢州工厂建立了一套完整的智能化生产体系,通过数字孪生技术、品质保障大模型等,实现了18道关键工序,全流程产线100%自动作业,接入超200台AGV设备,配合智能导航技术,实现自动上线、线边物料循环配送等多场景自动运输。

一个典型的场景,过去的产品质检依靠人力,费时费力,还受各种因素干扰,威睿衢州工厂采用的全流程AI视觉检测系统。

通过设置高密度品控点(光在电芯工厂的每条产线就部署了5000+品控点),以及配备8K CCD工业相机、智能检测相机、传感器等设备,用仿生可视化巡检替代人工巡检,实现了全流程实时检测,在提高检测效率的同时,提前预警质量偏差,有力的保障了产品质量。

具体到800V电池的研发与制造上,威睿800V电池采用了独创的锂离子全程加速技术和叠片多极耳结构及双铆极柱导流设计,实现高电压、大电流下稳定高效的充电性能。

为了提升电池的体积效率,存储更多电量,威睿化身“空间管理大师”,在800V电池中采用了“紧凑三明治结构”、一体化液冷托盘、航空级超薄热阻隔材料等创新设计,大幅减少结构件,将金砖电池的体积利用率提升到了83.7%。

生产环节,威睿独创了“电芯簇堆叠技术”,在电芯的三次堆叠过程中,威睿以电芯的中心点为基准,向四周依次堆叠,最后在定长堆叠的同时,还会施加一定压力,保证极柱最后的对齐度,以此来减少电芯堆叠过程中的尺寸误差,确保电芯膨胀一致性,提升电池的使用寿命和安全性。

为了验证自家产品的安全性,威睿还进行了极为严苛的超压针刺(挤压+针刺两项叠加)测试,远超国标的240秒外部火烧试验,以及浸水、火烧、冰冻、拖行、碾压、高坠6项连续极端工况串行的“魔鬼试验”。

综上总结,威睿通过对电池包关键材料、核心技术和制造工艺的创新突破,实现了如今第二代金砖电池“充电5分钟,高速两小时”超强性能,在新能源汽车竞争加速的当下,威睿以创新力赋能中国制造,驱动着中国新能源汽车以更快的速度进阶。

四大工厂布局,全域自研自产的制造能力

从第一性原理出发,威睿800V动力系统的性能表现只是我们看到的表象,真正支撑起产品竞争力的关键在于:有好技术,得产品化,能够生产出来;有好产品,得规模化,能够快速复制起来。

这一切都是建立在威睿衢州工厂三电全产业链布局以及智能制造的内核支撑之下的。

在这座占地面积1567亩,建筑面积146万平方米,迄今为止全球最大的三电及储能系统智能制造综合工厂中,分别建有电芯、电池、电驱、储能四大工厂,满足威睿从电芯、电池包到电驱系统、BMS,甚至储能产品的全面量产需求。

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当前新能源汽车行业竞争激烈,且部分技术尚未完全定型,很多品牌通常通过快速迭代产品,发布新款车型的方式来保持竞争力,这就要求工厂不但生产效率高,产线还要快速匹配新产品的需求,适应这种高速运转的市场节奏。

威睿衢州工厂的高效不光体现在从立项到投产,从工艺创新到应用落地的工厂建设速度上,更在于投产后生产节拍的“遥遥领先”。

下面这组数据或许可以说明一些问题:威睿衢州电芯工厂,单条生产线1分钟可下线24颗电芯,电芯生产周期缩短至15天;电池工厂每45秒下线1台电池包,电驱工厂每86秒下线一台电驱总成。

更难能可贵的是,威睿衢州工厂依托吉利浩瀚平台的优势,进行柔性化生产,能够达成对不同品牌的快速换型,快速匹配,全新产品1个月之内即可满产,实现上市即上量。

此外,从长远发展的视角来看,研发生产新能源产品,不是追逐风口热点的短期行为,一锤子买卖,而是一项具有长期价值的终身事业。

因而威睿衢州工厂从项目规划之处,就以绿色、低碳为方向,进行了高起点规划。

工厂不但通过智能化手段来提升生产效率、节约能源,通过光伏优化用能结构,更进一步,在挑选合作伙伴时,还向供应商明确提出绿色要求,引导和赋能供应链碳减排,如此一来,极大的强化了供应链在绿色低碳时代背景下的综合竞争力。

衢州工厂只是威睿制造实力的一个代表,衢州之外,威睿还分别在杭州、宁波和枣庄三个地设有工厂。

衢州工厂规模最大,是威睿最主要的新能源动力电芯、电池包、三合一电驱系统以及储能系统等产品的生产基地,威睿大名鼎鼎的金砖电池就是在衢州生产,通过生态的带动,衢州本地也建立起一条非常完整的新能源产业链,其自身也在着力打造新能源产业示范之城。

宁波工厂承担主要的研发任务,其中包括威睿的新能源动力电池包、电驱系统、储能系统、充电系统、试验试制等研发生产与供应,目前宁波已聚集了浙江省绿色智能汽车及零部件技术创新中心、吉利汽车研究院、中汽研汽车检验中心等“创新大脑”,威睿在宁波的布局正好补齐了宁波新能源汽车产业链电池板块的研发短板。

杭州工厂主要承担电动汽车智能驾驶控制器、车载充电、充电补能、高压电池管理系统等产品的生产与供应,威睿首套800kW极速液冷充电桩V3就是今年在杭州工厂下线的。

枣庄工厂占地117亩,设有5条生产线,主要任务是新能源动力电池包的生产与供应,是威睿设置在北方最大的动力电池制造基地,具备年产15万台套电池包的生产能力,值得一提的是,当地良好的产业基础对威睿枣庄工厂的发展提供了极大的支撑,本地化率超过80%。

威睿构建了一个较为健全的产业版图,衢州、宁波、杭州、枣庄这四个工厂的业务方向各有侧重,但又相互协同,互为补充,这使得威睿在对供应链的掌控,以及成本和交付上都具有了一定的优势,最终实现的是用户“好价买好车”的底层需求。

海外参展,新能源技术输出全球

一个值得关注的细节,不久前,极氪携搭载威睿800V金砖电池的ZEEKR 001FR、ZEEKR X等多款车型,以及800V电驱系统、800kW极速液冷充电桩V3亮相EVA法兰克福电动汽车博览会。

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我们知道,法兰克福是德国最大的航空枢纽和交通中心、欧洲重要的商务中心,特别是已有百余年历史的法兰克福国际车展更是奠定了这个城市在汽车行业内的深厚影响力和广泛的观众基础。

新能源出海是任何一个中国品牌都不会回避的命题,如今威睿将旗下全域自研自产的电动出行解决方案带到法兰克福,释放出一个非常明显的信号,即威睿将产品出海提上了日程。

我们先来看威睿的技术能力,在威睿的认知中,实现电芯研发制造自由,才能实现电池的研发制造自由,在具体实践中,威睿是行业中少有进行了三电以及电芯的全域技术布局,如今,已经构建起一条非常牢固的技术护城河。

其次,新能源汽车三电产品制造是一个非常庞大的产业链,其中任何一环发生变化,都有可能引发蝴蝶效应,由三电到电芯,全产业链的自研自产,一方面解决了供应链端被“卡脖子”的被动隐患,更大的增益在于,全产业链的协同,在成本控制与生产效率上的自我掌控,产品竞争力也就是在这一点一滴的缝隙中挤出来了。

回到新能源行业竞争的现实,威睿通过全自动化的智能制造流程、全球领先的研产模式,组成了今天看到的衢州三电智能制造工厂。

威睿今后的出海是自我价值的实现,同时也是新能源汽车行业中遥遥领先的实力和底气的源泉,作为中国制造的一份子,托举的是中国新能源出海的示范力量。

中国在百年汽车史中从来没有当过主角,如今跟随着新能源变革的风口,终于迎来了属于自己的时代,而威睿则正与中国汽车一道,深度参与着这场新能源的“弯道超车”,成为时代变革强有力的推动者。

 

投诉邮箱:tougao@shanxishangren.com
 
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