当前，建设工业云联网、实现智能制造的浪潮席卷全球，全球各主要工业国家纷纷投入到新工业革命的竞争当中。美国提出“美国先进制造业国家战略计划”，以GE为代表的美国制造业企业推出了Predix平台；德国提出了“工业4.0计划”，以西门子为代表的德国制造业企业推出了MindSphere平台；自从我国发布了《中国制造2025》以来，国内也掀起了工业化与智能化融合的发展热潮。

近日，华尔街传出工业巨头GE将出卖其工业云平台Predix的消息，一时间业内议论纷纷，有专家分析，GE并非退出工业互联网领域，而是从战略发展角度剥离旗下业务。在GE放弃数字化业务的消息之后，西门子依然决定提升其数字化业务比重，继续为不同行业提供定制化的智能解决方案。作为向美国、德国工业看齐的中国制造业，可谓步履维艰，新的机遇与挑战也让国内制造业重新思考与定位。（详情请搜索GE工业云平台Predix）

在《中国制造2025》的第一个五年之中，工程院院士干勇谈到《中国制造2025》三大基础要素包括新型信息技术、新材料和技术创新体系。中国利用物联网、大数据、智慧城市、人工智能的优势，已在数百个城市开展建设，如大规模的视频监控、智能传感、智能无人系统、车联网、基于大数据的人工智能等，并且在网络虚拟化、智能化、体系构架、芯片、软件方面实现突破。根据麦肯锡统计，未来经济效益前十的颠覆性技术均与智能制造息息相关，如移动互联网、物联网、自动汽车、储能技术、先进材料等为制造业发展带来无限的上下游市场需求。

加快发展绿色产业，才能根本解决环境污染问题，智能制造为绿色环保产业发展提供新路径，利用物联网大气监测、汽车尾气监测、固体废弃物治理、能耗监测与数据分析等方式，实现对信息的自感知、自处理、自决策、精准执行等自动化处理能力，产品包括高端装备制造、3D打印、无人机等。如小黑侠无人机嵌入了领先的人工智能，能自动跟随；像小米科技的智能家电，通过无线网络将智能音箱与空气净化器、扫地机器人、空调、电视等进行物联，实现智能语音控制。

先来看看什么是动力电池的智能制造？比较专业的解释就是，运用ERP系统、MES系统等软件构建生产动力电池的智能工厂，并实现全周期生产的可视化、自动化、智能化。举两个近期的例子，2018年6月，比亚迪在青海建成投产全球最大智能动力电池工厂，该工厂占地1500亩，相当于140个标准足球场大小，不仅规模大，最大的特点是生态环保和智能化，工厂几乎100%由太阳能等清洁能源供电，还具有高级别的安全性；2018年7月31日，国家工信部公示了《2018年智能制造试点示范项目名单》，着力发展动力电池智能制造，推动动力电池产业由数量和规模扩张向质量和效益提升转变（请见下表名单）。智能动力电池代表了动力电池能够与智能制造深度融合，显然动力电池制造的智能化已成为行业的发展方向。

虽然全球动力电池形成了中、日、韩“三国鼎立”的市场格局，三者占据95%市场，但我国动力电池产线的自动化、信息化和智能化水平与日、韩企业差距较大，第一梯队企业的自动化水平只有70%左右，而日、韩企业的智能化水平达到90%以上。从整个制造业的角度分析，造成差距的原因可以概括为以下五个方面。

1）在工业化水平上，中国大部分处在2.0-2.5之间，国内普遍存在一个提案是“弯道超车”，在半自动化生产线上直接用机器人、3D打印，不用数控机床，这样的“弯道超车”势必承担很大的风险；松下和三星的电池可以做到同一批电池的性能几乎一致，而远东福斯特和三星即使用同一家韩国企业的智能设备，但产品一致性仍然与三星有差距，电池品质的稳定性不仅与设备有关，当然还取决于品质把控的水平。

2）在工业文化上差别很大，中国工业链体系基本上是二元结构，而德、日、韩是五元结构以上，能够提供多层供应链体系，社会分工非常细致，能够把产品做到极致；也许有人会说我们有很多合资企业，我们可以用市场换技术的手段引进西方技术，但实际上我们只在某个零部件是合作的，其余供应商不在国内，核心技术还是别人的，整个产业链没能引进过来，这些西方僧人念不了中国的经。

3）高端制造业差距很大，很多人会想到我们有“新四大发明”，这样的说法如今已成为笑柄，上半年的中兴通讯事件说明我们的芯片核心技术受制于人，与美国差了1.5-2.0代，中低端芯片对外依存度达80%，高端芯片对外依存度超90%；要说到高铁，你可知100%的轮对是进口，用BBB、川崎、阿尔斯通的，这告诉我们一个技术变成产品，需要工艺、材料、小试中试等环节至少3-5年，从产品到商品的路更长，需要进行稳定性、损耗率、安全性等方面的测试，技术变成商品一般要5年以上，商品变成品牌、系统集成、服务的路还很长，成果出来后马上有大批资本注入，推动技术的应用。

4）低端制造层出不穷，比如动力电池型号太多，国家标准规定的就有145多个型号，加上其他非标电池型号可达200个，而国外的Tesla只做了2个型号，丰田也只做了2个，国内众多型号会带来结构、工艺、装备的不同，为了追求这种差异化，会导致产品合格率低、设备运转率低、制造成本高；据业内人事透露，三元电池的成本已经压到不能再压，国内主要企业都是赔本赚吆喝，低质产能再扩张很可能让动力电池沦为下一个光伏产业。

5）做产品的心态，国内产品研发缺少精度、可靠度、耐久度和力度，国内的机器人还没做就过剩了，低端的毛利率不到10%，机器人三部件减速器（帝人的，占30%）、伺服马达（占25%）、传感器和抓臂全进口，国内只做装配、做本体；在对待客户上，德国人、法国人与中国人的理解不同，他们真心把客户当上帝，我们又如何呢？

为了回答动力电池在哪些方面可以实现智能化的问题，本文借助一些企业案例展示国内外的发展状况：1）比亚迪：目前的电池工厂的自动化水平国内少见，智能制造MES系统与自主研发的智能装配线配合使用，使锂电池整个产业链的生产效率和产品品质极大提升，电池的一致性和可靠性非常高；2）沃特玛：建有电池自动化PACK车间，也称沃特玛智慧工厂，一条产线由原先的125人减少到15人，每年节约1056万元，产品合格率达到99.5%以上（目前沃特玛已经停工）；3）亿纬锂能：建有国内自动化水平较高的“无人工厂”，短短数年实现了由“人+机器”半自动化方式到“手工-自动化-工业4.0”的技术变革，使动力电池产能释放，带来业绩增长，人均产值从过去的80-90万元增长到1000万元，用工人数减少70%，产品优质率达95%以上，容量一致性提升67%；4）福特公司创造的流水线生产方式，第一次大幅度降低了制造成本，丰田公司创造的精益生产方式，让普通消费者享受到既便宜又高品质的电动汽车。

在技术层面实现动力电池智能化，最重要的是安全智能系统：1）热管理系统，采用液体冷却技术，电池温度精确控制在（±1℃），防止温度过高导致的腐蚀、自燃、爆炸，防止温度过低导致的不可逆损伤；2）自动灭火系统，利用灭火剂遇热迅速气化吸收大量的热量达到快速降温的作用。还可以建设自动化、智能化的生产物流系统，提高效率、降低成本、保证质量、缩短产品研发周期、增强企业竞争力；建立可筛选锂电材料的人工智能数据库，通过预测模型和计算机算法，目前已筛选12000种含锂化合物，最终找到21种可作为固体电极的理想材料。

总体上，国内动力电池智能制造还处于初级阶段，低端制造一直是国产动力电池脱不掉的帽子，突出的问题是锂电设备的兼容性导致数据无法共享，动力电池规格标准不统一限制了智能化制造的发展，动力电池设计和制造工艺不成熟难以实现在线自动化测试和生产，这些因素都制约了智能动力电池的发展。从数据来看，国家首批109个智能制造试点示范项目智能化改造后生产效率平均提高30%以上，最高达到2倍以上；运营成本平均降低20%以上，最高降低60%，动力电池与智能制造的融合是发展的必然。

李书福讲过一句非常深刻的话，值得全行业借鉴和思考：竞争并不是一件复杂的事情，汽车生产没有什么魔法，所有事情都要回归到最本质的东西上来。在“两化融合”的趋势下，国内确实存在一些专家和论坛机构大肆炒作西方概念，风险投资推波助澜，更有一些产业和舆论部门无休止地宣扬，这些不正当言论及行为只能导致智能制造避实就虚，未来“智造”成为空谈。

参考资料

【1】动力电池行业智能制造发展趋势分析（公众号：工业智能化）

【2】动力电池投在智能设备上的钱，为何都被韩国人赚走了？（经济参考报）

【3】人工智能“激活”动力电池（新能源汽车圈）

【4】智能化：动力电池PACK的新式武器（第一锂电网）