鋰電企業(yè)大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn) 如何為安全生產(chǎn)護(hù)航?

時(shí)間:2022-10-18 17:20來源:OFweek鋰電網(wǎng) 作者:子蕊
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      近年來,越來越多的新能源汽車走入千家萬戶,動力電池的產(chǎn)量和裝機(jī)量數(shù)據(jù)也持續(xù)攀升。今年1-9月,我國動力電池裝機(jī)量同比大漲了110.5%,達(dá)到193.7GWh。顯而易見的是,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)已邁入規(guī);焖侔l(fā)展新階段。

全球廠商加碼 動力電池產(chǎn)能加速釋放

 

為發(fā)掘巨大的市場潛力,全球動力電池廠商加碼布局,動力電池企業(yè)對于產(chǎn)能的擴(kuò)張近乎饑渴。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國內(nèi)主流廠商至2025年產(chǎn)能有望超過1TWh,其中CATL規(guī)劃產(chǎn)能超670GWh,比亞迪所規(guī)劃的產(chǎn)能約450GWh,蜂巢能源產(chǎn)能規(guī)劃表現(xiàn)激進(jìn),兩年時(shí)間,產(chǎn)能規(guī)劃翻五倍,從計(jì)劃2025年規(guī)劃120GWh的動力電池產(chǎn)能到規(guī)劃600GWh產(chǎn)能,產(chǎn)能規(guī)劃僅次于寧德時(shí)代。

 

鋰電企業(yè)大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn) 如何為安全生產(chǎn)護(hù)航?

除國內(nèi)廠商外,主流日韓廠商也積極擴(kuò)充產(chǎn)能。

 

據(jù)報(bào)道,LG新能源計(jì)劃今年投資約7萬億韓元,用于提升該公司在全球的電動汽車電池產(chǎn)能。根據(jù)計(jì)劃,LG新能源全球產(chǎn)能將在今年年底提高至200GWh,到2025年達(dá)到520GWh。今年主要的投資項(xiàng)目包括通用汽車的合資工廠,美國密歇根與中國等生產(chǎn)基地的產(chǎn)能擴(kuò)大和研發(fā)投資。

 

7月,松下電池表示將斥資40億美元在美國堪薩斯州德索托建造一座電動汽車動力電池工廠,預(yù)計(jì)將生產(chǎn)4680圓柱電池,滿足特斯拉及其他整車配套需求。

 

此外,三星SDI電池?cái)U(kuò)張產(chǎn)能支出2022年預(yù)計(jì)接近3萬億韓元(約合156億人民幣),同比增長近50%。為實(shí)現(xiàn)電池產(chǎn)能擴(kuò)張,三星SDI對匈牙利Goed工廠進(jìn)行擴(kuò)建,并計(jì)劃投資1.7萬億韓元(約合88.4億人民幣)在馬來西亞建廠。此外,今年5月三星SDI也宣布與汽車廠商Stellantis合作,在美國印第安納州建立第一家美國電池廠。

 

安全,安全,還是安全

 

在新能源產(chǎn)業(yè)火熱發(fā)展的同時(shí),隨著鋰電技術(shù)不斷突破和產(chǎn)能急劇上升,人們對電池安全的關(guān)注也達(dá)到前所未有的高度。與此同時(shí),車輛自燃、電池工廠爆炸的新聞時(shí)有發(fā)生,也讓不少人對新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展持懷疑態(tài)度。

 

為解決電池安全隱患,提升電池壽命、快充性能等指標(biāo),各動力電池企業(yè)以及各大車企積極探索動力電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,推出各類去模組化、集成化的電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新技術(shù),并在新能源汽車市場逐步予以應(yīng)用。包括特斯拉4680電池、比亞迪刀片電池、寧德時(shí)代麒麟電池(CTP3.0)、國軒高科JTM集成技術(shù)、廣汽彈匣電池、中航鋰電one-stop電池、長城汽車大禹電池、零跑CTC方案、上汽魔方及蜂巢能源疊片電池工藝等,這些企業(yè)在電池結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新,讓當(dāng)下動力電池的空間利用率、能量密度、續(xù)航里程、安全性等指標(biāo)均得到大幅提高。

 

在電池成品的安全問題以外,大家也非常關(guān)注電池生產(chǎn)過程中的安全問題。不同形態(tài)的鋰電池其生產(chǎn)工藝雖有一定差異,但整體上可將鋰電池制造工序劃分為前段工序(極片制造)、中段工序(電芯合成)、后段工序(化成封裝)。由于鋰電池的生產(chǎn)工藝流程較長,生產(chǎn)過程涉及50多道工序,其中多個(gè)工序的生產(chǎn)過程都伴有粉塵污染物的產(chǎn)生。揚(yáng)起的粉塵/煙塵不但污染工作環(huán)境,還會影響電池安全性和穩(wěn)定性,同時(shí)也會增加火災(zāi)、粉塵爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。令人惋惜的是,近幾年我國已發(fā)生過數(shù)起電池廠爆炸、火災(zāi)的悲劇。

 

鋰電企業(yè)大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn) 如何為安全生產(chǎn)護(hù)航?

▲2021年的某電池廠爆炸事故

 

隨著各動力電池企業(yè)新廠房陸續(xù)建成投產(chǎn),進(jìn)一步杜絕安全隱患、消除車間內(nèi)可能存在的粉塵等雜質(zhì)就成了重中之重。

 

全系列防爆系統(tǒng) 為安全生產(chǎn)保駕護(hù)航

 

如前文所說,鋰電池生產(chǎn)工藝流程較長,涉及材料種類繁多, 不同工序產(chǎn)生的粉塵類型也多種多樣,主要涉及的粉塵有鈷酸鋰、錳酸鋰、石墨、鎳酸鐵鋰、導(dǎo)電碳黑、鋁箔、鋁粉、銅箔、PP聚丙烯、PE聚丙烯以及焊接工藝產(chǎn)生的焊煙等。

 

鋰電企業(yè)大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn) 如何為安全生產(chǎn)護(hù)航?

更棘手的是,由于每一種材料產(chǎn)生的粉塵特性不同(可燃性、爆炸性、顆粒大小、排放要求等),所需要的治理方案也不同,這讓電池廠的安全防護(hù)措施變得更加困難。尤其是鋁箔、鋁粉等粉塵屬于易燃易爆粉塵,如不得到妥善的處理,將會帶來極大的安全隱患。

 

針對迫在眉睫的安全需求和復(fù)雜的防爆環(huán)境,單一的除塵系統(tǒng)顯然無法滿足電池廠用戶的需求。在此背景下,威爾登環(huán)保設(shè)備(長沙)有限公司(以下簡稱“威爾登環(huán)保”)開發(fā)出全系列的防爆治理系統(tǒng)。據(jù)悉,該防爆系統(tǒng)通過了歐盟ATEX的防爆認(rèn)證,適用于ST1級、MIE>10MJ和MIT>300℃的爆炸性粉塵。

 

這套防爆系統(tǒng)實(shí)際上包含多種解決方案,可根據(jù)客戶實(shí)際工序進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì),具體包括:無焰泄爆、隔爆閥、泄爆膜、防爆控制柜、防爆風(fēng)機(jī)、防靜電納米覆膜高效濾筒、噴粉裝置、氮?dú)獗Wo(hù)噴吹系統(tǒng)、防爆電磁脈沖閥、料位提醒裝置等等。這一系列的防爆裝置能夠有效實(shí)現(xiàn)易燃易爆粉塵治理,杜絕因加工粉塵而出現(xiàn)爆炸的情況。  

 

鋰電企業(yè)大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn) 如何為安全生產(chǎn)護(hù)航?

鋰電企業(yè)大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn) 如何為安全生產(chǎn)護(hù)航?

▲防爆治理系統(tǒng)

 

整套系統(tǒng)中最為核心的濾筒除塵器采用豎插式設(shè)計(jì),采用側(cè)進(jìn)風(fēng)、上排風(fēng)方式。根據(jù)濾筒除塵器內(nèi)速度流場分析可看出,除塵設(shè)備內(nèi)氣流均勻,過濾風(fēng)速小,可保證其良好的除塵效果,同時(shí)還配有沉降區(qū),以延長濾筒的使用壽命。

 

在制造業(yè)朝著生產(chǎn)智能化、操作遠(yuǎn)程化的方向發(fā)展趨勢下,除塵防爆系統(tǒng)也需要與時(shí)俱進(jìn)。為此,威爾登環(huán);谠品⻊(wù)架設(shè)了新一代物聯(lián)網(wǎng)平臺。該平臺結(jié)合全新的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,能讓操作者憑借一臺手機(jī),實(shí)現(xiàn)對所有除塵設(shè)備的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程快速排故障、項(xiàng)目及權(quán)限的管理與劃分、相關(guān)數(shù)據(jù)查詢與分析等操作。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用,讓除塵防爆設(shè)備不再是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的個(gè)體,而是成為彼此關(guān)聯(lián)、協(xié)同作戰(zhàn)的整體,共同守衛(wèi)工廠的安全。

 

筆者獲悉,威爾登的除塵防爆系統(tǒng)已經(jīng)在某動力電池頭部廠家開始批量使用,針對該廠區(qū)各區(qū)域的需求提供了針對性的粉塵/煙塵治理解決方案,有效確保了該廠的除塵效果與生產(chǎn)安全,極大地規(guī)避了生產(chǎn)安全隱患的發(fā)生。

 

小結(jié)

 

隨著各大電池廠產(chǎn)能加速擴(kuò)張,安全生產(chǎn)的使命也將向更多新廠區(qū)擴(kuò)散。電池生產(chǎn)工藝不斷革新,除塵防爆技術(shù)也將與時(shí)俱進(jìn),并成為守護(hù)鋰電工廠安全生產(chǎn)的中流砥柱。從目前的實(shí)際效果來看,威爾登環(huán)保為動力電池廠量身定制的防爆治理系統(tǒng)已開始發(fā)揮作用并獲得客戶認(rèn)可。未來,更先進(jìn)的除塵防爆技術(shù)也將陸續(xù)走進(jìn)電池工廠,為動力電池安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。

(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 鋰電企業(yè)
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