[现场直击]“冲刺全球第一电池”……探访LG能源解决方案“母工厂”
产品开发与制造中心“梧仓能源工厂”
电动车电池厂竣工12年来首次对外公开
“4680生产将于今年年底完成设备安装…正式进入量产体系”
将卷成圆筒的电极装入圆柱形金属罐,灌注电解液后盖上盖子。贯穿约30米长多台设备的传送带上,比AA电池稍大的“2170”电池源源不断地通过。引领全球电池行业的LG能源解决方案的圆柱电池生产线,看上去就像是往罐子里装入材料再封口的简单作业。
LG能源解决方案相关人士表示:“电池制造过程可以分为制备电极、组装电芯和活化三个阶段”,同时强调“但其中蕴含着LG能源解决方案独有的技术”。
LG能源解决方案于25日向外界公开了位于忠清北道清州市梧仓邑的梧仓能源工厂小型电池生产线。这是自2011年母体企业LG化学建成电动车电池工厂以来,时隔12年首次对外公开。当日到访生产现场的产业通商资源部部长Lee Changyang与LG能源解决方案社长Lee Bangsoo一同视察生产线,并检查尹锡悦政府成立1年来电池产业相关国政课题的执行成果。
圆柱电池大致要经过3个阶段才能完成。首先,将正极材料和负极材料分别薄薄地涂覆在铝箔和铜箔上,再将其卷成圆筒,制成“果冻卷”(jelly roll),这是“电极”工序。
随后,将果冻卷装入圆柱形外壳并固定,在其中注入电解液并密封,完成电芯的“组装”工序。电芯静置2至3天进行“老化(aging)”,并通过充放电测试的“活化”工序后,最终就成为可以装入电动车的电池。
当天记者们参观的正是其中的组装工序。将卷好的果冻卷装入由镀镍钢板制成的圆柱形外壳,制成电芯的作业全部实现了自动化。相应地,各项细致工序都在极其敏感且精准的状态下进行。
首先,从将正负极材料薄薄涂覆并制成果冻卷这一环节开始,就必须按照客户要求精确控制厚度,是一项十分苛刻的作业。需要满足以微米为单位的要求。还要通过在内部开槽固定果冻卷,使其在电芯内部不会移动,并经过将略有差异的电池尺寸统一调整为相同规格的工序。
此外,将附着在果冻卷上的电极固定在外壳上,或注入一定量电解液的过程也全部由机器完成。甚至连盖上被称为“顶盖(top cap)”的盖子、焊接并密封的作业也无需人工操作。
由此可一窥LG能源解决方案所追求的智能工厂面貌。LG能源解决方案曾表示:“所有新建生产线将全面引入远程支持、制造智能化以及物流自动化等最新智能工厂相关系统,以最大化生产效率。”
进一步来看,LG能源解决方案计划将梧仓能源工厂打造成未来产品开发与制造的核心基地——“母工厂(Mother Factory)”。
目前,梧仓能源工厂约有5000余名员工在此工作,生产用于电动车、能源储存系统(ESS)、信息技术(IT)设备等领域的电池。年电池产能为18GWh,今后将扩充至33GWh。
LG能源解决方案将向梧仓能源工厂投资7300亿韩元,扩充圆柱电池生产线。2170电池将新增4GWh产能,4680电池则新增9GWh产能。LG能源解决方案副社长Park Jinwon表示:“新建的圆柱电池生产线将于今年年底完成设备安装,随后转入大规模量产体系。”
其中,将投入6000亿韩元推动向母工厂转型。母工厂的特点在于,不仅可以试生产采用下一代设计或工艺技术的产品,还能够验证其量产性。在不泄露我国核心制造技术和工艺诀窍等的前提下,有望大幅提前海外生产设施实现量产稳定化的时间点。
面向下一代电池的研发也将依次推进。LG能源解决方案计划于2026年推出高分子系全固态电池,2027年开发锂硫电池,2030年开发硫化物系全固态电池。
同时,LG能源解决方案表示,将加快布局供应链,以抢占北美市场。Park副社长表示:“随着《通胀削减法案》(IRA)的实施,构建稳定供应链变得更加重要”,“我们计划在亚利桑那州新增圆柱电池生产基地,以应对北美地区需求增长。”他还表示:“IRA税额抵免部分正即时反映在营业利润中,第一季度已反映1003亿韩元。”
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