未來(lái)的電池制造廠-BCG

2025年1月30日作者：DanielKüpper、KristianKuhlmann、NathanNiese、MinjeeKim和JanNordemann閱讀時(shí)間：15分鐘全球?qū)﹄姵氐男枨笳谏仙蝗缡袌?chǎng)專家預(yù)期的那么快。因此，預(yù)能?的增?速度可能會(huì)超過(guò)需求量?jī)杀?，主要受到中?guó)建設(shè)過(guò)度推動(dòng)激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，特別是來(lái)?低成本亞洲?產(chǎn)商的競(jìng)爭(zhēng)，因此維持。 對(duì)現(xiàn)有??進(jìn)?改造和設(shè)計(jì)新設(shè)施，其中融?了下?代技術(shù)，如最新的?動(dòng)化 電池制造商必須降低轉(zhuǎn)化成本為了提?效率，電池制造商應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮降低:區(qū)域間在公?事業(yè)和勞動(dòng)?成本上的差異進(jìn)?步國(guó)為每kWh17美元，德國(guó)為每kWh22美元(?圖2)為了抵消其結(jié)構(gòu)性劣勢(shì)，?成本國(guó)家的制造商 ::每個(gè)維度涵蓋了各種創(chuàng)新措施，涵蓋了不同技術(shù)成熟度?平。(?“技術(shù)成熟度技術(shù)成熟度水平技術(shù)成熟度水平未來(lái)??的創(chuàng)新措施處于四個(gè)不同技術(shù)成熟階段:?研究階段。新概念在受控實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)?測(cè)試和改進(jìn)，以驗(yàn)證其可?性和潛在?試點(diǎn)階段。在實(shí)際制造環(huán)境中的?規(guī)模試點(diǎn)?產(chǎn)線上測(cè)試技術(shù)，評(píng)估其性能、可?擴(kuò)?階段。技術(shù)逐步部署到?規(guī)模?產(chǎn)中，側(cè)重于擴(kuò)展運(yùn)營(yíng)、優(yōu)化流程并解決任??規(guī)模部署。措施已完全整合到批量?產(chǎn)中，以已被證實(shí)的可靠性、效率和成熟度全?優(yōu)化??布局和電池特定基礎(chǔ)設(shè)施可以顯著降低運(yùn)營(yíng)成本和物理占地?積。有價(jià)值。0%。?型環(huán)境提供了?種更有效的替代?案，通過(guò)維持在正常條件下運(yùn)?。這種有針對(duì)性的?法通過(guò),?型環(huán)境引?了維護(hù)復(fù)雜性，并需要與?動(dòng)化系統(tǒng)（例如?于物料運(yùn)輸?shù)?動(dòng)引導(dǎo)?輛）集成多層樓布局。多層樓布局可以減少??的環(huán)境?跡，同時(shí)縮拉在柏林的設(shè)施和LG能源解決?案在波蘭的??。然?，此布局的優(yōu)勢(shì)必須仔細(xì)平衡，以應(yīng)對(duì)包括模塊化設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)通過(guò)解耦?產(chǎn)步驟（如電極涂覆、?燥、壓延和切:連續(xù)混合。傳統(tǒng)的雙?星攪拌機(jī)是按批次?產(chǎn)漿料的。這個(gè)過(guò)程存在?些機(jī)器停機(jī)以去除材料，這降低了效率。連續(xù)攪拌機(jī)提供了另?種選擇，通過(guò)然?，在連續(xù)攪拌能夠從當(dāng)前的試驗(yàn)階段過(guò)渡到?規(guī)模采?之前，必)潛在泄漏的安全擔(dān)憂，?啟動(dòng)和冷卻時(shí)間，以及?昂的維護(hù)成本。紅外?燥提供了?種替代?法,利?紅外輻射?板快速蒸發(fā)溶劑。這種?法可以減少能源和空間需求。然?，精確控制能量密度對(duì)于防?問(wèn)題，如粘結(jié)劑分離或在極端情況下，溶制造商將紅外?燥與對(duì)流烤箱結(jié)合在?起。雖然紅外?燥在設(shè)備供應(yīng)商處?泛可得，中相當(dāng)??部分?于去除這些溶劑，需要?型烤箱和溶劑回收系統(tǒng)。與活性材料粉末混合來(lái)消除對(duì)溶劑的需求。這種?法帶來(lái)了重要的好 “技術(shù)進(jìn)步可以提高產(chǎn)量，同時(shí)降低公用事業(yè)和勞動(dòng)成本。鑒于其潛?，?多數(shù)電池制造商正在積極開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)，并已在試?障礙包括防?粉末膜中的孔洞，確保邊緣?致性，以及保持膜厚度均勻覆?陽(yáng)極?涂覆?臨更?的挑戰(zhàn)。因此，這項(xiàng)技術(shù)的?規(guī)?？?性仍在。?具（例如β?和視覺系統(tǒng)）提供有關(guān)型材和邊緣?致性的 “數(shù)字工具和人工智能的最新進(jìn)展可以增強(qiáng)機(jī)器的正常運(yùn)行時(shí)間并減少人工勞動(dòng)?；跅l件的?化。?產(chǎn)結(jié)束時(shí)電池單元的?化過(guò)程可能?達(dá)三周，在此期儲(chǔ)在預(yù)定義條件下，并根據(jù)性能進(jìn)?監(jiān)測(cè)和分級(jí)。使?險(xiǎn)單元顯著縮短這?過(guò)程。只有這些單元經(jīng)過(guò)完整的?化過(guò)程，將低?險(xiǎn)。遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)。傳統(tǒng)的??設(shè)置為每臺(tái)機(jī)器分配?個(gè)操作員。遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)（如涂層厚度和實(shí)時(shí)圖像并在需要在特定機(jī)器上理多臺(tái)機(jī)器。這種?法顯著減少了操作員的空閑時(shí)間，但需要將所有設(shè)備與 OEM合作。要對(duì)所謂的4M組成部分（?員、全??產(chǎn)維護(hù)。電池單元制造業(yè)是?個(gè)資產(chǎn)密集型?業(yè)，最?限度地利??產(chǎn)量?關(guān)重要。全??產(chǎn)維護(hù)措施可幫助最維護(hù)，使操作員能夠獨(dú)?執(zhí)?基本設(shè)備維護(hù)。這減少對(duì)專?維護(hù)團(tuán)隊(duì)評(píng)估經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響濟(jì)影響取決于?個(gè)因素::???設(shè)置。節(jié)省的程度取決于當(dāng)?shù)貏趧?dòng)?和公?事業(yè)成本，以及??是現(xiàn)場(chǎng)（現(xiàn)有）還是綠地業(yè)需求?，F(xiàn)場(chǎng)??可能需以與綠地??不同的?式接近未來(lái)??，。除?新設(shè)備消除了運(yùn)營(yíng)瓶頸，否則更換當(dāng) ?技術(shù)選擇。技術(shù)選擇將影響成本節(jié)省。例如，?涂覆和同時(shí)雙?濕涂覆具有不同的?險(xiǎn)和成熟?采納時(shí)機(jī)。?即采?成熟技術(shù)可能帶來(lái)約5個(gè)百分點(diǎn)的成本降低，?未來(lái)五年內(nèi)可?的技術(shù)可由于投資于創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)可?性因特定技術(shù)和??環(huán)境?異，制造商必須進(jìn)?特定環(huán)境下的評(píng)估。(成本效益的案例評(píng)估?密煉機(jī)。雖然密煉機(jī)每臺(tái)機(jī)器的資本?出?于傳統(tǒng)?星式混合機(jī)，但其吞吐量?達(dá)兩倍。這意味著在綠地安裝中，密煉機(jī)是?個(gè)明中，如果混合不是瓶頸，?密煉機(jī)替換功能良好的?激光焊接設(shè)備。這些設(shè)備的資本?出可能?超聲波焊接設(shè)備?出50％。然?，超），除了降低成本，尖端技術(shù)還可以降低電池??”)操作效率的改進(jìn)，如?動(dòng)槽式涂敷系統(tǒng)，?涂覆和微環(huán)境，可以通過(guò)積極的商業(yè)案例降低電電池工廠的環(huán)境影響電池工廠的環(huán)境影響電池??對(duì)環(huán)境有顯著影響。（請(qǐng)參閱展?。）排放和能源消耗提供兩個(gè)例?:?能源消耗。?個(gè)30GWh的電池??新興技術(shù)還將有助于減少??的實(shí)際占地?積。例如，連續(xù)混合可增加吞箱和溶劑回收系統(tǒng)，基于條件的?化縮短了形成和?化時(shí)間。因此，未來(lái)?然?，僅憑這些努?可能?法實(shí)現(xiàn)凈零?標(biāo)， 克服主要障礙規(guī)模。從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模過(guò)渡到?規(guī)模?產(chǎn)仍然是?個(gè)重?挑戰(zhàn)。例如，?法涂覆在技術(shù)知識(shí)。新進(jìn)?者和?線電池制造商常常缺乏采?先進(jìn)技術(shù)所需的內(nèi)部專業(yè)知往依賴早期階段技術(shù)，這些技術(shù)往往滯后于最先進(jìn)的有著悠久的歷史，但如今在電池制造??卻發(fā)現(xiàn)??需要追趕。與成熟企業(yè)進(jìn) 成本壓?。?業(yè)利潤(rùn)率緊張限制了?產(chǎn)商投資資本密集型動(dòng)態(tài)環(huán)境。未來(lái)特定電池化學(xué)物質(zhì)和形態(tài)的主導(dǎo)地位尚不確定，給投資為電池單體工廠設(shè)定新愿景為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)并充分利?未來(lái)??的好處，電池單體?產(chǎn)商應(yīng)采取以下步驟:?評(píng)估匹配性?？紤]員?能?和具體??條件，如位置、格式、所使?的單體化學(xué)和??是 著過(guò)剩產(chǎn)能增加?價(jià)格壓?加?，現(xiàn)在是決策者為未來(lái)??定義愿景的關(guān)鍵時(shí)夫關(guān)于波士頓咨詢集團(tuán)波?頓咨詢集團(tuán)與商界和社會(huì)領(lǐng)袖合作，解決他們?臨的最重要挑戰(zhàn)，抓住最?機(jī)遇。B我們多元化的全球團(tuán)隊(duì)擁有深厚的?業(yè)和職能。BCG通過(guò)領(lǐng)先的管理咨詢、技術(shù)和設(shè)計(jì)、公司和數(shù)字創(chuàng)業(yè)提供協(xié)作模式，在整個(gè)公司各級(jí)別展開合作，旨在幫助客?蓬勃發(fā)展，使他們。