電芯自動裝配線專題研究報告

電芯自動裝配線專題研究報告

在制造，教育，環(huán)境保護，交通，商業(yè)，健康醫(yī)療，網(wǎng)絡安全，社會治理等重要領域開展試點示范，推動人工智能規(guī)?；瘧?。發(fā)展多元化、個性化、定制化智能硬件和智能化系統(tǒng)，重點推進智能家居、智能汽車、智慧農(nóng)業(yè)、智能安防、智慧健康、智能機器人、智能可穿戴設備等研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。鼓勵各行業(yè)加強與人工智能融合，逐步實現(xiàn)智能化升級。利用人工智能創(chuàng)新城市管理，建設新型智慧城市。推動專業(yè)服務機器人和家用服務機器人應用，培育新型高端服務產(chǎn)業(yè)。加快開發(fā)具有重大臨床需求的創(chuàng)新藥物和生物制品，加快推廣綠色化、智能化制藥生產(chǎn)技術，強化科學高效監(jiān)管和政策支持，推動產(chǎn)業(yè)國際化發(fā)展，加快建設生物醫(yī)藥強國。以產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好為目標，創(chuàng)制生物農(nóng)業(yè)新品種，開發(fā)動植物營養(yǎng)和綠色植保新產(chǎn)品，構建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新體系，形成一批具有國際競爭力的生物育種企業(yè)，為加快農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉變提供新途徑、新支撐。實現(xiàn)新能源汽車規(guī)模應用強化技術創(chuàng)新，完善產(chǎn)業(yè)鏈，優(yōu)化配套環(huán)境，落實和完善扶持政策，提升純電動汽車和插電式混合動力汽車產(chǎn)業(yè)化水平，推進燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化。到2020年，實現(xiàn)當年產(chǎn)銷200萬輛以上，累計產(chǎn)銷超過500萬輛，整體技術水平保持與國際同步，形成一批具有國際競爭力的新能源汽車整車和關鍵零部件企業(yè)。（一）全面提升電動汽車整車品質與性能加快推進電動汽車系統(tǒng)集成技術創(chuàng)新與應用，重點開展整車安全性、可靠性研究和結構輕量化設計。提升關鍵零部件技術水平、配套能力與整車性能。加快電動汽車安全標準制定和應用。加速電動汽車智能化技術應用創(chuàng)新，發(fā)展智能自動駕駛汽車。開展電動汽車電力系統(tǒng)儲能應用技術研發(fā)，實施分布式新能源與電動汽車聯(lián)合應用示范，推動電動汽車與智能電網(wǎng)、新能源、儲能、智能駕駛等融合發(fā)展。建設電動汽車聯(lián)合創(chuàng)新平臺和跨行業(yè)、跨領域的技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，促進電動汽車重大關鍵技術協(xié)同創(chuàng)新。完善電動汽車生產(chǎn)準入政策，研究實施新能源汽車積分管理制度。到2020年，電動汽車力爭具備商業(yè)化推廣的市場競爭力。（二）建設具有全球競爭力的動力電池產(chǎn)業(yè)鏈大力推進動力電池技術研發(fā)，著力突破電池成組和系統(tǒng)集成技術，超前布局研發(fā)下一代動力電池和新體系動力電池，實現(xiàn)電池材料技術突破性發(fā)展。加快推進高性能、高可靠性動力電池生產(chǎn)、控制和檢測設備創(chuàng)新，提升動力電池工程化和產(chǎn)業(yè)化能力。培育發(fā)展一批具有持續(xù)創(chuàng)新能力的動力電池企業(yè)和關鍵材料龍頭企業(yè)。推進動力電池梯次利用，建立上下游企業(yè)聯(lián)動的動力電池回收利用體系。到2020年，動力電池技術水平與國際水平同步，產(chǎn)能規(guī)模保持全球領先。（三）統(tǒng)推進燃料電池汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化加強燃料電池基礎材料與過程機理研究，推動高性能低成本燃料電池材料和系統(tǒng)關鍵部件研發(fā)。加快提升燃料電池堆系統(tǒng)可靠性和工程化水平，完善相關技術標準。推動車載儲氫系統(tǒng)以及氫制備、儲運和加注技術發(fā)展，推進加氫站建設。到2020年，實現(xiàn)燃料電池汽車批量生產(chǎn)和規(guī)?；痉稇?。（四）加速構建規(guī)范便捷的基礎設施體系按照因地適宜、適度超前原則，在城市發(fā)展中優(yōu)先建設公共服務區(qū)域充電基礎設施，積極推進居民區(qū)與單位停車位配建充電樁。完善充電設施標準規(guī)范，推進充電基礎設施互聯(lián)互通。加快推動高功率密度、高轉換效率、高適用性、無線充電、移動充電等新型充換電技術及裝備研發(fā)。加強檢測認證、安全防護、與電網(wǎng)雙向互動等關鍵技術研究。大力推動互聯(lián)網(wǎng)+充電基礎設施，提高充電服務智能化水平。鼓勵充電服務企業(yè)創(chuàng)新商業(yè)模式，提升持續(xù)發(fā)展能力。到2020年，形成滿足電動汽車需求的充電基礎設施體系。鋰電設備行業(yè)發(fā)展趨勢（一）激光加工技術在鋰電設備中的應用量呈增長趨勢激光加工技術是對傳統(tǒng)加工技術的革新，相較于傳統(tǒng)加工技術，激光加工技術具有高效精密、穩(wěn)定可靠、自動化和安全程度高、潔凈環(huán)保等特點。隨著鋰電池，尤其是動力電池廠商產(chǎn)能不斷擴大，對鋰電設備的精度、安全性以及一致性提出了更高要求。激光加工技術作為一種先進的加工技術，高度契合鋰電池的生產(chǎn)需求，在鋰電設備中的應用量呈增長趨勢。目前激光加工技術的應用已涵蓋鋰電池生產(chǎn)的極片制作、電芯裝配及模組/PACK等多個環(huán)節(jié)，涉及激光切割、激光焊接、清激光洗、激光打標（刻碼）等多種工藝。（二）高效，高精度，高穩(wěn)定性鋰電設備市場需求增加新能源汽車的快速普及導致動力電池市場需求急速增加，現(xiàn)有動力電池產(chǎn)能已無法滿足市場需求，為提高產(chǎn)品交付能力，包括寧德時代、比亞迪、國軒高科、LG在內的行業(yè)內主要動力電池企業(yè)紛紛提出擴產(chǎn)計劃。鋰電池產(chǎn)能擴張一方面通過新建廠房、增加產(chǎn)線數(shù)量，另一方面也通過提高產(chǎn)線的生產(chǎn)效率來實現(xiàn)。下游客戶對鋰電池交付速度的要求導致高效率鋰電設備市場需求增加。鋰電設備的精度和穩(wěn)定性直接影響電池的生產(chǎn)效率和品質。一方面，鋰電池制作工藝復雜，涉及設備類別較多，盡管目前大部分設備單一環(huán)節(jié)良品率較高，但整線良品率任然差強人意。進一步提高鋰電設備的精度和穩(wěn)定性，有利于提高整線良品率，進而提高生產(chǎn)效率。另一方面，精度低、穩(wěn)定性差的鋰電設備將直接影響電池的性能、品質，甚至安全性，高精度、高穩(wěn)定性設備成為行業(yè)內主要企業(yè)的首選。綜上所述，為提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質量，高效率、高精度、高穩(wěn)定性鋰電設備的市場需求呈增加趨勢。（三）鋰電設備智能化趨勢明顯新能源汽車的快速普及帶動動力電池市場需求迅速增加，現(xiàn)有動力電池產(chǎn)能已無法滿足市場需求，為提高產(chǎn)品交付能力，包括寧德時代、比亞迪、國軒高科、億緯鋰能、LG在內的行業(yè)內主要動力電池企業(yè)紛紛提出擴產(chǎn)計劃，鋰電池產(chǎn)能開始從GWh向TWh邁進，對鋰電池生產(chǎn)效率和安全性提出了更高的要求。在產(chǎn)能快速擴張和安全性要求不斷提高的背景下，傳統(tǒng)的設備和制造工藝已經(jīng)無法滿足鋰電池行業(yè)的發(fā)展需求，實現(xiàn)設備智能化，是提高生產(chǎn)效率和良品率的必要前提。因此，鋰電制造設備呈現(xiàn)出明顯的智能化趨勢。（四）鋰電設備全球化進程加速中國是目前全球最大的鋰電設備制造國，2021年中國鋰電設備市場規(guī)模達到588億元，占全球鋰電設備市場的比例為78．4%。隨著全球電動化進程的加速，大眾MEB平臺、寶馬電池供應鏈等相繼崛起，歐美各國不斷加大投入促進新能源汽車與鋰電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，預計2021年至2025年全球鋰電設備市場復合增長率為42．59%，顯著高于國內的19．52%。從全球市場來看，海外市場長期使用圓柱電池，圓柱電池市場滲透率顯著高于國內。一致性高、安全性好、成本優(yōu)勢明顯的圓柱全極耳電池已經(jīng)成為特斯拉、寶馬、松下、LG、億緯鋰能、蜂巢能源等全球巨頭的一致選擇，電池全極耳化發(fā)展趨勢逐步顯現(xiàn)，并面臨迫切量產(chǎn)需求。隨著鋰電設備全球化發(fā)展與圓柱全極耳電池全球量產(chǎn)加速，圓柱全極耳電池設備有望成為鋰電設備的新增長極。鋰電設備細分行業(yè)市場規(guī)模激光加工技術具有高效精密、穩(wěn)定可靠、自動化和安全程度高、潔凈環(huán)保等特點，目前已廣泛應用在鋰電池制造的各環(huán)節(jié)，包括電芯裝配與模組/PACK。（一）鋰電激光設備市場規(guī)模目前激光技術已廣泛應用在鋰電池制造的各環(huán)節(jié)，包括極片切割、極耳焊接、集流盤焊接、封口焊接、密封釘焊接、殼體打碼等。隨著鋰電池行業(yè)的快速發(fā)展，鋰電激光設備市場需求隨之增加。2021年我國鋰電激光設備市場規(guī)模達到74億元，預計到2025年將增加至130億元，2021年至2025年，復合增長率超過15%。（二）鋰電池電芯裝配設備市場規(guī)模電芯裝配設備應用于電芯制造環(huán)節(jié)中的電芯裝配工序，屬于中段設備。電芯裝配是鋰電池電芯制造的核心環(huán)節(jié)之一，電芯裝配設備性能直接影響鋰電池質量及生產(chǎn)效率。根據(jù)鋰電設備產(chǎn)業(yè)鏈成本構成情況，電芯裝配線（不含卷繞/疊片）在整個鋰電設備產(chǎn)業(yè)鏈的成本占比約為15%。2019年至2021年中國電芯裝配線市場規(guī)模分別為34．2億元、43億元和90億元。預計到2025年，中國電芯裝配線市場規(guī)模將達到168億元，年復合增長率為16．89%。（三）鋰電池模組/PACK設備市場規(guī)模鋰電池模組/PACK設備應用于鋰電池模組/PACK環(huán)節(jié)。鋰電池的封裝一般分為電芯-模組-PACK（電池包）三階段，模組是通過匯流排將單個電芯組裝成不同的串并聯(lián)模塊，PACK是將鋰電池模組或者電池組、匯流排、軟連接、保護部（BMS板）、外殼、輸出（包括連接器）等共同組裝成電池包。近年來，隨著CTP（CelltoPACK）、CTC（CellToChassis）電池封裝技術的逐步推廣，鋰電池模組設備與PACK設備的界限逐步模糊，呈融合趨勢。根據(jù)鋰電設備產(chǎn)業(yè)鏈成本構成情況，模組/PACK設備在整個鋰電設備產(chǎn)業(yè)鏈的成本占比約為9%。GGII數(shù)據(jù)顯示，2019年至2021年中國鋰電池模組/PACK設備規(guī)模分別為34億元、38億元和80億元，預計到2025年，中國鋰電池模組/PACK設備市場規(guī)模將達到200億元，年復合增長率為25．74%。做強信息技術核心產(chǎn)業(yè)順應網(wǎng)絡化、智能化、融合化等發(fā)展趨勢，著力培育建立應用牽引、開放兼容的核心技術自主生態(tài)體系，全面梳理和加快推動信息技術關鍵領域新技術研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，推動電子信息產(chǎn)業(yè)轉型升級取得突破性進展。（一）提升核心基礎硬件供給能力提升關鍵芯片設計水平，發(fā)展面向新應用的芯片。加快16/14納米工藝產(chǎn)業(yè)化和存儲器生產(chǎn)線建設，提升封裝測試業(yè)技術水平和產(chǎn)業(yè)集中度，加緊布局后摩爾定律時代芯片相關領域。實現(xiàn)主動矩陣有機發(fā)光二極管（AMOLED）、超高清（4K/8K）量子點液晶顯示、柔性顯示等技術國產(chǎn)化突破及規(guī)模應用。推動智能傳感器、電力電子、印刷電子、半導體照明、慣性導航等領域關鍵技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，提升新型片式元件、光通信器件、專用電子材料供給保障能力。（二）大力發(fā)展基礎軟件和高端信息技術服務面向重點行業(yè)需求建立安全可靠的基礎軟件產(chǎn)品體系，支持開源社區(qū)發(fā)展，加強云計算、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能硬件等領域操作系統(tǒng)研發(fā)和應用，加快發(fā)展面向大數(shù)據(jù)應用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和面向行業(yè)應用需求的中間件，支持發(fā)展面向網(wǎng)絡協(xié)同優(yōu)化的辦公軟件等通用軟件。加強信息技術核心軟硬件系統(tǒng)服務能力建設，推動國內企業(yè)在系統(tǒng)集成各環(huán)節(jié)向高端發(fā)展，規(guī)范服務交付，保證服務質量，鼓勵探索前沿技術驅動的服務新業(yè)態(tài)，推動骨干企業(yè)在新興領域加快行業(yè)解決方案研發(fā)和推廣應用。大力發(fā)展基于新一代信息技術的高端軟件外包業(yè)務。（三）加快發(fā)展高端整機產(chǎn)品推進綠色計算、可信計算、數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡安全等信息技術產(chǎn)品的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，加快高性能安全服務器、存儲設備和工控產(chǎn)品、新型智能手機、下一代網(wǎng)絡設備和數(shù)據(jù)中心成套裝備、先進智能電視和智能家居系統(tǒng)、信息安全產(chǎn)品的創(chuàng)新與應用，發(fā)展面向金融、交通、醫(yī)療等行業(yè)應用的專業(yè)終端、設備和融合創(chuàng)新系統(tǒng)。大力提升產(chǎn)品品質，培育一批具有國際影響力的品牌。發(fā)展人工智能（一）加快人工智能支撐體系建設推動類腦研究等基礎理論和技術研究，加快基于人工智能的計算機視聽覺、生物特征識別、新型人機交互、智能決策控制等應用技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，支持人工智能領域的基礎軟硬件開發(fā)。加快視頻、地圖及行業(yè)應用數(shù)據(jù)等人工智能海量訓練資源庫和基礎資源服務公共平臺建設，建設支撐大規(guī)模深度學習的新型計算集群。鼓勵領先企業(yè)或機構提供人工智能研發(fā)工具以及檢驗評測、創(chuàng)業(yè)咨詢、人才培養(yǎng)等創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新服務。（二）推動人工智能技術在各領域應用在制造，教育，環(huán)境保護，交通，商業(yè)，健康醫(yī)療，網(wǎng)絡安全，社會治理等重要領域開展試點示范，推動人工智能規(guī)模化應用。發(fā)展多元化、個性化、定制化智能硬件和智能化系統(tǒng)，重點推進智能家居、智能汽車、智慧農(nóng)業(yè)、智能安防、智慧健康、智能機器人、智能可穿戴設備等研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。鼓勵各行業(yè)加強與人工智能融合，逐步實現(xiàn)智能化升級。利用人工智能創(chuàng)新城市管理，建設新型智慧城市。推動專業(yè)服務機器人和家用服務機器人應用，培育新型高端服務產(chǎn)業(yè)。完善網(wǎng)絡經(jīng)濟管理方式（一）深化電信體制改革全面推進三網(wǎng)融合，進一步放開基礎電信領域競爭性業(yè)務，放寬融合性產(chǎn)品和服務的市場準入限制，推進國有電信企業(yè)混合所有制試點工作。破除行業(yè)壁壘，推動各行業(yè)、各領域在技術、標準、監(jiān)管等方面充分對接，允許各類主體依法平等參與市場競爭。（二）加強相關法律法規(guī)建設針對互聯(lián)網(wǎng)與各行業(yè)融合發(fā)展的新特點，調整不適應發(fā)展要求的現(xiàn)行法規(guī)及政策規(guī)定。落實加強網(wǎng)絡信息保護和信息公開有關規(guī)定，加快推動制定網(wǎng)絡安全、電子商務等法律法規(guī)。提高新材料基礎支撐能力順應新材料高性能化、多功能化、綠色化發(fā)展趨勢，推動特色資源新材料可持續(xù)發(fā)展，加強前沿材料布局，以戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和重大工程建設需求為導向，優(yōu)化新材料產(chǎn)業(yè)化及應用環(huán)境，加強新材料標準體系建設，提高新材料應用水平，推進新材料融入高端制造供應鏈。到2020年，力爭使若干新材料品種進入全球供應鏈，重大關鍵材料自給率達到70%以上，初步實現(xiàn)我國從材料大國向材料強國的戰(zhàn)略性轉變。（一）推動新材料產(chǎn)業(yè)提質增效面向航空航天、軌道交通、電力電子、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，擴大高強輕合金、高性能纖維、特種合金、先進無機非金屬材料、高品質特殊鋼、新型顯示材料、動力電池材料、綠色印刷材料等規(guī)模化應用范圍，逐步進入全球高端制造業(yè)采購體系。推動優(yōu)勢新材料企業(yè)走出去，加強與國內外知名高端制造企業(yè)的供應鏈協(xié)作，開展研發(fā)設計、生產(chǎn)貿易、標準制定等全方位合作。提高新材料附加值，打造新材料品牌，增強國際競爭力。建立新材料技術成熟度評價體系，研究建立新材料首批次應用保險補償機制。組建新材料性能測試評價中心。細化完善新材料產(chǎn)品統(tǒng)計分類。（二）以應用為牽引構建新材料標準體系圍繞新一代信息技術、高端裝備制造、節(jié)能環(huán)保等產(chǎn)業(yè)需求，加強新材料產(chǎn)品標準與下游行業(yè)設計規(guī)范的銜接配套，加快制定重點新材料標準，推動修訂老舊標準，強化現(xiàn)有標準推廣應用，加強前沿新材料標準預先研究，提前布局一批核心標準。加快新材料標準體系國際化進程，推動國內標準向國際標準轉化。（三）促進特色資源新材料可持續(xù)發(fā)展推動稀土、鎢鉬、釩鈦、鋰、石墨等特色資源高質化利用，加強專用工藝和技術研發(fā)，推進共伴生礦資源平衡利用，支持建立專業(yè)化的特色資源新材料回收利用基地、礦物功能材料制造基地。在特色資源新材料開采、冶煉分離、深加工各環(huán)節(jié)，推廣應用智能化、綠色化生產(chǎn)設備與工藝。發(fā)展海洋生物來源的醫(yī)學組織工程材料、生物環(huán)境材料等新材料。（四）前瞻布局前沿新材料研發(fā)突破石墨烯產(chǎn)業(yè)化應用技術，拓展納米材料在光電子、新能源、生物醫(yī)藥等領域應用范圍，開發(fā)智能材料、仿生材料、超材料、低成本增材制造材料和新型超導材料，加大空天、深海、深地等極端環(huán)境所需材料研發(fā)力度，形成一批具有廣泛帶動性的創(chuàng)新成果。促進高端裝備與新材料產(chǎn)業(yè)突破發(fā)展，引領中國制造新跨越順應制造業(yè)智能化、綠色化、服務化、國際化發(fā)展趨勢，圍繞中國制造2025戰(zhàn)略實施，加快突破關鍵技術與核心部件，推進重大裝備與系統(tǒng)的工程應用和產(chǎn)業(yè)化，促進產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調發(fā)展，塑造中國制造新形象，帶動制造業(yè)水平全面提升。力爭到2020年，高端裝備與新材料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模超過12萬億元。（一）打造智能制造高端品牌著力提高智能制造核心裝備與部件的性能和質量，打造智能制造體系，強化基礎支撐，積極開展示范應用，形成若干國際知名品牌，推動智能制造裝備邁上新臺階。（二）大力發(fā)展智能制造系統(tǒng)加快推動新一代信息技術與制造技術的深度融合，開展集計算、通信與控制于一體的信息物理系統(tǒng)（CPS）頂層設計，探索構建貫穿生產(chǎn)制造全過程和產(chǎn)品全生命周期，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準控制自執(zhí)行等特征的智能制造系統(tǒng)，推動具有自主知識產(chǎn)權的機器人自動化生產(chǎn)線、數(shù)字化車間、智能工廠建設，提供重點行業(yè)整體解決方案，推進傳統(tǒng)制造業(yè)智能化改造。建設測試驗證平臺，完善智能制造標準體系。（三）推動智能制造關鍵技術裝備邁上新臺階構建工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)體系，全面突破高精度減速器、高性能控制器、精密測量等關鍵技術與核心零部件，重點發(fā)展高精度、高可靠性中高端工業(yè)機器人。加快高檔數(shù)控機床與智能加工中心研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，突破多軸、多通道、高精度高檔數(shù)控系統(tǒng)、伺服電機等主要功能部件及關鍵應用軟件，開發(fā)和推廣應用精密、高速、高效、柔性并具有網(wǎng)絡通信等功能的高檔數(shù)控機床、基礎制造裝備及集成制造系統(tǒng)。突破智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備、智能農(nóng)業(yè)機械裝備，開展首臺套裝備研究開發(fā)和推廣應用，提高質量與可靠性。（四）打造增材制造產(chǎn)業(yè)鏈突破鈦合金、高強合金鋼、高溫合金、耐高溫高強度工程塑料等增材制造專用材料。搭建增材制造工藝技術研發(fā)平臺，提升工藝技術水平。研制推廣使用激光、電子束、離子束及其他能源驅動的主流增材制造工藝裝備。加快研制高功率光纖激光器、掃描振鏡、動態(tài)聚焦鏡及高性能電子槍等配套核心器件和嵌入式軟件系統(tǒng)，提升軟硬件協(xié)同創(chuàng)新能力，建立增材制造標準體系。在航空航天、醫(yī)療器械、交通設備、文化創(chuàng)意、個性化制造等領域大力推動增材制造技術應用，加快發(fā)展增材制造服務業(yè)。鋰電設備行業(yè)整體市場規(guī)模鋰電設備行業(yè)的市場需求及發(fā)展情況主要由下游鋰電池行業(yè)市場容量決定，由近年來，隨著鋰電池行業(yè)的快速發(fā)展，鋰電設備市場需求隨之增加。（一）鋰電池行業(yè)市場容量根據(jù)