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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(lái)源:OFweek鋰電網(wǎng) 作者:子蕊
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      近年來(lái),越來(lái)越多的新能源汽車(chē)走入千家萬(wàn)戶(hù),動(dòng)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(guó)動(dòng)力電池裝機(jī)量同比大漲了110.5%,達(dá)到193.7GWh。顯而易見(jiàn)的是,我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已邁入規(guī);焖侔l(fā)展新階段。

全球廠(chǎng)商加碼 動(dòng)力電池產(chǎn)能加速釋放

 

為發(fā)掘巨大的市場(chǎng)潛力,全球動(dòng)力電池廠(chǎng)商加碼布局,動(dòng)力電池企業(yè)對(duì)于產(chǎn)能的擴(kuò)張近乎饑渴。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)主流廠(chǎng)商至2025年產(chǎn)能有望超過(guò)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(dòng)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(guó)內(nèi)廠(chǎng)商外,主流日韓廠(chǎng)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(wàn)億韓元,用于提升該公司在全球的電動(dòng)汽車(chē)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(chē)的合資工廠(chǎng),美國(guó)密歇根與中國(guó)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(guó)堪薩斯州德索托建造一座電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池工廠(chǎng),預(yù)計(jì)將生產(chǎn)4680圓柱電池,滿(mǎn)足特斯拉及其他整車(chē)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(wàn)億韓元(約合156億人民幣),同比增長(zhǎng)近50%。為實(shí)現(xiàn)電池產(chǎn)能擴(kuò)張,三星SDI對(duì)匈牙利Goed工廠(chǎng)進(jìn)行擴(kuò)建,并計(jì)劃投資1.7萬(wàn)億韓元(約合88.4億人民幣)在馬來(lái)西亞建廠(chǎng)。此外,今年5月三星SDI也宣布與汽車(chē)廠(chǎng)商Stellantis合作,在美國(guó)印第安納州建立第一家美國(guó)電池廠(chǎng)。

 

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(duì)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(chē)輛自燃、電池工廠(chǎng)爆炸的新聞時(shí)有發(fā)生,也讓不少人對(duì)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(dòng)力電池企業(yè)以及各大車(chē)企積極探索動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,推出各類(lèi)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(chē)市場(chǎng)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(guó)軒高科JTM集成技術(shù)、廣汽彈匣電池、中航鋰電one-stop電池、長(zhǎng)城汽車(chē)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(dòng)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(wèn)題以外,大家也非常關(guān)注電池生產(chǎn)過(guò)程中的安全問(wèn)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(zhǎng),生產(chǎn)過(guò)程涉及50多道工序,其中多個(gè)工序的生產(chǎn)過(guò)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(huì)影響電池安全性和穩(wěn)定性,同時(shí)也會(huì)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(guó)已發(fā)生過(guò)數(shù)起電池廠(chǎng)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(chǎng)爆炸事故

 

隨著各動(dòng)力電池企業(yè)新廠(chǎng)房陸續(xù)建成投產(chǎn),進(jìn)一步杜絕安全隱患、消除車(chē)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(shuō),鋰電池生產(chǎn)工藝流程較長(zhǎng),涉及材料種類(lèi)繁多, 不同工序產(chǎn)生的粉塵類(lèi)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(chǎng)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(huì)帶來(lái)極大的安全隱患。

 

針對(duì)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(wú)法滿(mǎn)足電池廠(chǎng)用戶(hù)的需求。在此背景下,威爾登環(huán)保設(shè)備(長(zhǎng)沙)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“威爾登環(huán)保”)開(kāi)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(guò)了歐盟ATEX的防爆認(rèn)證,適用于ST1級(jí)、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(hù)實(shí)際工序進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì),具體包括:無(wú)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?

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▲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(chǎng)分析可看出,除塵設(shè)備內(nèi)氣流均勻,過(guò)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(zhǎng)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(shì)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(tái)。該平臺(tái)結(jié)合全新的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,能讓操作者憑借一臺(tái)手機(jī),實(shí)現(xiàn)對(duì)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(xún)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(chǎng)的安全。

 

筆者獲悉,威爾登的除塵防爆系統(tǒng)已經(jīng)在某動(dòng)力電池頭部廠(chǎng)家開(kāi)始批量使用,針對(duì)該廠(chǎng)區(qū)各區(qū)域的需求提供了針對(duì)性的粉塵/煙塵治理解決方案,有效確保了該廠(chǎng)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(chǎng)產(chǎn)能加速擴(kuò)張,安全生產(chǎn)的使命也將向更多新廠(chǎng)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(chǎng)安全生產(chǎn)的中流砥柱。從目前的實(shí)際效果來(lái)看,威爾登環(huán)保為動(dòng)力電池廠(chǎng)量身定制的防爆治理系統(tǒng)已開(kāi)始發(fā)揮作用并獲得客戶(hù)認(rèn)可。未來(lái),更先進(jìn)的除塵防爆技術(shù)也將陸續(xù)走進(jìn)電池工廠(chǎng),為動(dòng)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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