数字化转型网灯塔制造专题
数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等,从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念,帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程,实现世界一流灯塔标杆。

伴随着人工智能的高速发展,能源的重要性愈发突出。根据斯坦福人工智能研究所发布的《2023年人工智能指数报告》,大语言模型GPT-3一次训练的耗电量为1287兆瓦时。AI大语言模型ChatGPT每天要响应用户约2亿个请求,消耗超过50万千瓦时的电力。宾夕法尼亚大学的专家表示:预计到2030年,计算机将会消耗全球五分之一的电力。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
可见,人工智能的发展离不开能源的支持,而储能就是未来能源的重要方向。在此背景下,4月9日,宁德时代发布了全球首款5年零衰减的储能系统——天恒。作为储能行业集真安全、零衰减、高能量技术于一体的大规模商业化应用,天恒储能系统能够有效支撑新型电力系统安全、高效、稳定、环保运行,协助电力系统有效应对AI算力产生的耗电高峰的冲击,为新型储能的规模化应用和高质量发展按下了加速键。
“人类工业化进程和技术革命的道路上,能源的消耗将至关重要,科技的竞争到后面极有可能演变为能源的竞争。”宁德时代储能事业部CTO、储能欧洲业务部总裁许金梅在现场分享中表示。
一、以新质生产力撬动万亿储能市场
储能市场的发展前景不容小觑。据中国物理与化学电源行业协会储能应用分会预计,到2025年,新型储能产业规模有望突破万亿,到2030年预计接近3万亿。资本市场对储能行业的投入也呈现出井喷式爆发。据长城证券统计:储能一级市场的投融资金额将实现200%增长。
不过,目前储能行业低价无序竞争的局面也颇为严峻。部分企业成立时间较短、技术储备不深,只重速度,不重质量,用低价低质抢夺市场,容易造成劣币驱逐良币。国家电化学储能电站安全监测信息平台汇集数据显示,2023年电化学储能电站年非计划停运1030次,单次平均非计划停运时长29.12小时,单位能量非计划停运次数26.73次/100MWh。其中,电站关键设备、系统以及集成安装质量问题是导致电站非计划停运主要原因,非计划停运次数占比达80%以上。因此,发展新型储能、推动储能市场回归良性竞争迫在眉睫。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

宁德时代推出的天恒储能系统拥有6.25兆瓦时的高能量,创下了20尺集装箱内行业最高能量水平的记录。不仅如此,天恒还采用了仿生SEI和自组装电解液技术,为锂离子清除路障,成为全球首个实现5年零衰减的系统,且容量与功率均零衰减。值得一提的是,这两项指标都是建立在可大规模量产的基础之上。
在储能安全层面,天恒储能系统通过可量化的安全设计理念,构建了产品全生命周期的多维安全技术,从单体的本征安全技术到系统的网状安全防控技术,不断迭代升级,确保产品安全可靠。
二、为何宁德时代能攻克5年零衰减难题?
5年零衰减的门槛有多高?目前,行业中的储能系统最高能做到3年容量零衰减。同时,据国内权威机构统计,前期投运的宣称10年预期寿命的储能系统,实际运行寿命不足3年就面临大面积退役;大多数储能企业都对外标榜能够做到20年、25年,产品的循环寿命能到12000次,甚至15000次,但这些“承诺”实际上很难落在纸面上。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
要突破零衰减技术,需要在两个方面进行革新。首先,通过调整材料工艺,如改善材料的压实密度,优化电池材料(正负极、隔膜、电解液)的放电比容量、充放电效率、孔隙比、振实密度、粒度、比表面积等指标。其次,需要采用更多的电化学活性物质,并通过补锂、预锂、掺杂包覆等方式进行突破创新。这样可以确保电池在充放电循环时优先消耗多余的活性物质,从而保证其容量不发生衰减。
从产业化的角度来看,零衰减技术面临着成本高和产品良率低等难题。实现这一技术需要高昂的成本投入,并且生产过程中的良率相对较低。此外,该技术对生产环境的要求也很高,特别是在“零衰减”电池中所涉及的锂金属具有高度的化学活性,因此制造设备需要具备更高的真空度等特性。
得益于在研发和产业化上多年的投入与沉淀,宁德时代研发团队从技术上克服了超长运营时间内锂电池寿命“跳水”问题,真正实现了储能零衰减、长寿命技术的大规模商业化应用。

具体来说,在研发上,为了应对日益复杂的制造工艺和满足高质量的产品需求,宁德时代在2020年便提出了“极限制造”理念。针对 “极高的质量要求,极复杂的工艺流程,极快的生产速度”三大挑战,宁德时代运用ABCDEFG 七大智能制造使能技术(A-人工智能、B-大数据、C-云计算、D-数字孪生、E-边缘计算、F-射频技术、G-5G),建立了极限制造体系架构,打造以智能制造平台为核心,多平台多系统深度交互的工业化和信息化融合生态平台,支撑极限制造目标的实现。
宁德时代在宁德、溧阳、上海、厦门、香港以及德国慕尼黑设立了六大研发中心,目前拥有及正在申请的国内外专利合计29487项。同时,公司也拥有电化学储能技术国家工程研究中心、福建省锂离子电池企业重点实验室、中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认证的测试验证中心,设立了“博士后科研工作站”“福建省院士专家工作站”等。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
在产业化上,宁德时代宁德基地、溧阳基地、宜宾基地被世界经济论坛评选为全球灯塔工厂,这是锂电行业仅有的三座灯塔工厂。宜宾基地也是全球首家电池零碳工厂。在这些工厂中,产品的缺陷率达到PPB级别,相当于十亿分之一的水平。其中,第8代超级智造产线-PSL不仅保证了产品的PPB级质量,还实现了效率的巨大提升,人员数量减少70%,生产速度提升300%,平均每秒钟可生产一个电芯,每2.5分钟可生产一个电池包。此外,实时监控超过6800个质量控制点,并追溯每个电池的超过1万项数据,以确保产品质量的稳定性和可靠性。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
如今,储能业务已经是宁德时代的第二增长曲线。在2023年,宁德时代全球储能电池出货量市场份额达到40%,连续三年位居全球第一,展现出了强劲的市场地位。天恒储能系统的问世,则让宁德时代在行业高质量发展的道路上又一次抢得了先机。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

数字化转型网灯塔智造专题
数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等,从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念,帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程,实现世界一流灯塔标杆。数字化转型网灯塔智造专题活动包含以下内容:
1、灯塔智造外脑支持:通过平台外脑的力量,让决策者拥有更多的聘请超过100位的智能制造专家、超过1000家的智能制造软硬件技术公司、超过10000份学习资料,为企业提供强大的智造外脑支持,助力企业打造智能工厂、灯塔工厂。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
2、灯塔智造研习社:与制造业顶尖精英一起学习!数字化转型网建立了一个专门讨论智能制造、灯塔工厂等相关技术的研究学习社区,与各位同学一起成长!
3、灯塔智造论坛:智能浪潮!引领未来!数字化转型网打造的智造论坛,旨在通过高端对话推动行业树立正确理念,减少行业噪音,正本清源,助力行业发展!
4、灯塔工厂参观研学:目前灯塔工厂全球已有153家,目前中国已有62家,数字化转型网计划组织灯塔研习社的同学们先后参观国内的施耐德、海尔、博世、美的、三一重工、宁德时代、联合利华、宝洁、青岛啤酒等等,以及赴国外参观全球的灯塔工厂。
5、灯塔标杆案例研学:除了灯塔工厂外,数字化转型网仍然关注驱动整个制造业数字化转型、制造业智能制造、数字创新技术,我们将以不积跬步无以至千里的精神,关注每一个在细微处取得伟大成绩的“灯塔标杆”案例,组织灯塔研习社社员学习行业标杆!
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