摘要

對于智能裝備企業(yè)而言，以創(chuàng)新為主導，以高科技、高效率、低能耗、數(shù)字化等優(yōu)勢賦能動力電池提效降本，也將同步豐盈自身可持續(xù)、高質量發(fā)展底色。

“新質生產(chǎn)力”概念在重要會議及政府報告中頻現(xiàn)，成為中國經(jīng)濟發(fā)展新熱詞。在新能源領域培育新質生產(chǎn)力的過程，也成為推進科技創(chuàng)新、利好新興產(chǎn)業(yè)的市場新動力。

寧德時代董事長曾毓群在兩會建言中指出，有創(chuàng)新的高質量發(fā)展的生產(chǎn)力才能稱為新質生產(chǎn)力，新質生產(chǎn)力引領的一定是高質量發(fā)展的生產(chǎn)力。

另一層面，國家發(fā)改委制定《推動大規(guī)模設備更新和消費品以舊換新行動方案》，引導“以舊換新”的行動步伐。以設備更新為例，隨著高質量發(fā)展深入推進，設備更新需求會不斷擴大，預計將釋放5萬億量級的巨大市場。

智能裝備是新能源產(chǎn)業(yè)的制造基礎與效率、品質躍升的支點，新質生產(chǎn)力的提出以及大規(guī)模設備更新推動，都將給有技術實力、創(chuàng)新活力的裝備企業(yè)帶來發(fā)展紅利。

尤其是動力電池產(chǎn)業(yè)鏈歷經(jīng)過去幾年高速增長后，逐漸進入競爭激烈的常態(tài)化周期，對于智能裝備企業(yè)而言，以創(chuàng)新為主導，以高科技、高效率、低能耗、數(shù)字化等優(yōu)勢賦能動力電池提效降本，也將同步豐盈自身可持續(xù)、高質量發(fā)展底色。

在電池中后段裝備領域素有“價值黑馬”之稱的鉑納特斯，專注于向電池企業(yè)提供一流的注液、化成分容等核心工序設備及中后段整線解決方案。

在注液機領域，鉑納特斯率先推出鐘罩式等壓注液機解決方案，憑借高速度、高精度、高穩(wěn)定性等優(yōu)異性能迅速引領市場，鐘罩式等壓注液機出貨量目前高居行業(yè)榜首。（延伸閱讀：“大電芯”時代，等壓鐘罩式注液設備市場“躍進”）

在化成分容領域，鉑納特斯同樣劍指行業(yè)痛點。2018年公司攻克了化成分容電源關鍵技術，成功提升串聯(lián)式電源的投產(chǎn)穩(wěn)定性，大幅降低能源損耗及用電成本，成為彼時國內(nèi)少數(shù)能自主提供串、并聯(lián)電源的企業(yè)之一。

公司自主研發(fā)的智能串聯(lián)模組，采用集成旁路板控制，實現(xiàn)恒流恒壓充電，實現(xiàn)主動平衡功能，具有集成度高、安裝簡單、容易維護、發(fā)熱量MOS≦70℃等特點。且產(chǎn)品已成功獲得國際專利。

同時，公司的負壓化成系統(tǒng)針對注液防腐開發(fā)，自主研發(fā)的負壓控制真空定量閥，一舉打破了SMC、費斯托等負壓控制比例閥的壟斷局面。在保證高倍率工作效率的同時，負壓精度可達≤1Kpa，也為電池企業(yè)大幅節(jié)約成本。

可以看到，以技術創(chuàng)新為基石，以“卡脖子”技術方向為突破口，鉑納特斯正在電池智能裝備激戰(zhàn)中不斷把握市場變化需求，持續(xù)提升市場份額，這也為新時期電池制造升級提供新質生產(chǎn)力夯實基礎。

率先量產(chǎn)800V超高壓串聯(lián)解決方案

眾所周知，鋰電池在化成分容工序需要頻繁充放電，由此成為鋰電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最耗電的環(huán)節(jié)，整廠電耗占比約30%-40%。提升化成分容設備精度、提高充放電效率、降低能耗等也成為化成分容設備新工藝、新技術的發(fā)展方向。

其中，串聯(lián)化成分容技術憑借明顯的節(jié)能增效優(yōu)勢，成為行業(yè)重要技術發(fā)展方向。高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）調研數(shù)據(jù)顯示，目前串聯(lián)化成市場滲透率超30%，且在新建產(chǎn)線中，串聯(lián)化成的滲透率已經(jīng)超過并聯(lián)化成。

串聯(lián)化成分容技術優(yōu)勢在于，串聯(lián)電路可保證電流一致性，提高電芯一致性；通過串聯(lián)還可以對前段設備工藝的電化學數(shù)據(jù)進行還原，為前段工藝的閉環(huán)提供可追溯的數(shù)據(jù)。最為關鍵的是，相比并聯(lián)電源，串聯(lián)化成可提高充放電效率，大幅降低用電成本。

隨著電池產(chǎn)能不斷提高，解決化成分容設備能耗問題也變得迫在眉睫。在傳統(tǒng)產(chǎn)線技改趨勢下，化成分容設備更新也更具意義。

高工鋰電獲悉，鉑納特斯目前化成分容板塊出貨以高壓串聯(lián)技術方案為主，同時公司成功量產(chǎn)800V超高壓串聯(lián)電源方案，滿足動力電池800V超高壓應用場景需求。由于技術門檻高，目前行業(yè)內(nèi)普遍做到400V-600V之間，突破800V超高壓串聯(lián)化成分容設備的企業(yè)仍在少數(shù)，而鉑納特斯正是其中之一。

據(jù)了解，相比并聯(lián)和400V系統(tǒng)，鉑納特斯800V串聯(lián)系統(tǒng)可提供更多電池串聯(lián)數(shù)，極大降低線路成本；相比并聯(lián)電源，充放電效率提高20%，用電成本大幅下降；調試檢修維護工作減少50%以上，產(chǎn)線利用率大幅提高；更全面、更智能識別電芯微小缺陷，提高系統(tǒng)安全。

同時，鉑納特斯自主研發(fā)的800V串聯(lián)電源更容易保障化成分容效果，提高電芯一致性，采用多串、高串技術提高充放電效率，節(jié)電節(jié)能效果顯著。對每個單體投切回路的控制實現(xiàn)單體電芯充放電時不斷流平穩(wěn)切出，對工作的電芯不受影響。

邁過超高壓串聯(lián)技術“三座大山”

由于功率越大，意味著控制難度更難，出現(xiàn)異常、安全風險系數(shù)也越大。

超高壓串聯(lián)技術的核心瓶頸在于：1、串聯(lián)低壓放電問題，包括解決電壓平衡、電流限制、放電效率以及安全性等方面技術。2、電流響應時間控制，電流響應時間是一個反映元件或設備性能的重要參數(shù)，需要根據(jù)具體的應用場景和電路要求來選擇合適的元件或設備。3、電流切換無沖擊，關鍵在于確保切換過程中的電流變化平穩(wěn)，避免產(chǎn)生過大的沖擊電流。

目前，鉑納特斯已經(jīng)成功越過超高壓串聯(lián)技術的“三座大山”。

在解決串聯(lián)低壓放電難題時，鉑納特斯的思路是：

1、優(yōu)化電路設計：通過精確計算每個放電元件的電壓需求和承受能力，設計合理的串聯(lián)電路，確保電壓分布的平衡和穩(wěn)定。

2、選用高質量放電元件：選擇具有穩(wěn)定性能、高耐壓、低損耗的放電元件，以提高放電效果和效率。

3、采用恒流電源：使用恒流電源可以確保放電過程中電流的穩(wěn)定性，避免因電流波動導致的放電不均勻或元件損壞。

4、加強安全防護措施：在放電過程中，采取必要的安全防護措施，如設置隔離開關、安裝防護罩等，確保操作人員的安全。

5、實時監(jiān)測與調整：通過實時監(jiān)測放電過程中的電壓、電流等參數(shù)，及時調整放電條件，確保放電過程的穩(wěn)定性和安全性。

針對電流響應時間控制與電流切換無沖擊的難點，鉑納特斯的解決措施是：

1、精確控制切換時序：通過精確控制電源切換的時序，減小切換過程中的電流沖擊。對于具有不同慣性負載的設備，根據(jù)其特性設定適當?shù)难訒r，以避開電磁過渡過程，避免沖擊電流的產(chǎn)生。

2、采用軟啟動技術：軟啟動技術可以通過逐步增加電壓或電流的方式，使設備平穩(wěn)啟動，減小啟動時的電流沖擊。這種技術通常應用于電動機等大功率設備，可以有效延長設備壽命，降低維護成本。

3、使用相位搜索和同步切換：對于需要精確相位匹配的設備，如部分水泵等小慣性負載，采用相位搜索技術，確保在接通電源的瞬間，電源電壓與設備定子電動勢處于同相位狀態(tài)或接近同相位狀態(tài)，從而避免沖擊電流。

4、選用合適的電氣元件：選用具有快速響應和穩(wěn)定性能的電氣元件，如高性能的斷路器、接觸器和繼電器等，以提高切換過程的穩(wěn)定性和可靠性，降低沖擊電流的產(chǎn)生。

5、優(yōu)化電路設計：通過優(yōu)化電路設計，如采用并聯(lián)電容、電感等元件，可以減小電路中的阻抗變化，降低切換過程中的電壓和電流波動，從而實現(xiàn)無沖擊切換。

值得一提的是，鉑納特斯在進入化成分容領域之初，電源開發(fā)就前瞻性采用了DSP數(shù)字化方案，相比于傳統(tǒng)線性電源具有高精度、高穩(wěn)定性、可編程等性能優(yōu)勢，為持續(xù)匹配鋰電池工廠的數(shù)字化、智能化轉型升級積累深厚經(jīng)驗。

同時，公司也在持續(xù)完善產(chǎn)品的數(shù)字化性能，如在MES功能的基礎上，實現(xiàn)設備全生命周期管理，運用大數(shù)據(jù)分析，提前預知風險，并可通過手機終端發(fā)送，提前預警防范處理，實現(xiàn)“預兆保全”。

綜上所述，技術領先的化成分容段設備，疊加市場強大的注液段設備，鉑納特斯正在不斷強化產(chǎn)品矩陣優(yōu)勢，打通核心業(yè)務應用場景，以技術實力強悍的中后段一體化解決方案，向國際高端科技裝備的目標加速邁進。

審核編輯：黃飛