Technology 能源电池制造过程中的全流程数字化智能制造技术 范 龙，张 研 （黄河水利职业技术学院机械工程学院，河南 开封 475004） 摘 要：全流程数字化智能制造技术是能源电池制造过程中极为关键的技术手段，其安全性越高，能源电池所能 存储能量信号的质量水平就越高。为促进能源电池对能量信号的高质量存储，针对能源电池制造过程中的全流 程数字化智能制造技术展开研究。分析能源电池生产工艺的具体 实施流程，并以此为基础，设计核心储能部件， 再分别从能量转化效率、能源存储质量等多个方面，研究全流程数字化智能制造技术在能源电池中的应用情况。 关键词：能源电池；全流程数字化；智能制造；生产工艺；储能部件 doi： 10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0275 中图分类号：TP 278 文献标志码：A 文章编号：2095-4239（2024）04-1356-03 storage components 随着能源结构的转型，能源电池制造行业正在 面临着前所未有的挑战和机遇。为了满足能源市场 对高安全性、高性能水平、低生产成本电池元件的 需求，全流程数字化智能制造技术成为了生产与制 造过程中的关键因素。未来光伏、风电等新能源装 机占比将快速提升，可再生能源的消纳问题亟待解 决 [1]。在能源电池制造过程中，全流程数字化智能 制造技术涵盖由材料采购到仓储物流等各个加工环

年，美国能源部发布《储能战略和路线图（草案）》，明 确储能战略发展方向；美国国家科学技术委员会发布《关键和新兴技 术清单》，将“能源存储和电池技术”列入其中。欧盟围绕净零排放 技术攻关和自主制造能力培育，发布《净零工业法案》《先进材料产 003 2024 年国际新型储能发展形势 业领导力通报》等文件，重点布局电池技术攻关，优先发展新型储能 相关的先进材料。英国通过较为成熟的电力市场机制促进新型储能快 速发展，新型储能 年。韩国发布《能源技术开发路线图》，提出未来十年能源 技术发展方向，包括压缩空气储能等技术攻关。澳大利亚发布《国家 电池战略》，提出到 2035 年成为具有全球竞争力的电池技术和电池 材料生产国，打造安全、弹性的电池供应链。拉美和中东地区是新型 储能发展的重要新兴市场，巴西计划大规模采购电池储能系统，为电 力系统提供调峰服务；智利积极发展风光储项目，通过《电力服务总 法》明确新型储能盈利模式；沙特阿拉伯将新型储能作为其能源产业 B。2024 年全球储能电池出 AB 引自中关村储能产业技术联盟全球储能数据库 004 2025 中国新型储能发展报告 货量达 3.7 亿千瓦时，同比增长约 65% A。全球储能系统出货量为 2.4 亿千瓦时，同比增长超 60% B。 （三）新型储能技术不断拓展应用 2024 年，各国持续开展新型储能技术创新探索。电化学储能领 域，澳大利亚推动新型锂离子电池硅负极材料应用；美国和日本布局

构网型储能安全 白皮书 华为数字能源技术有限公司 欧阳明高院士工作站（国家市场监督管理总局储能与动 力电池安全重点实验室） 应急管理部天津消防研究所 西藏开发投资集团有限公司 华电海外投资有限公司 三峡国际能源投资集团有限公司 山东电力工程咨询院有限公司 陈 伟 李卫春 叶万祥 华剑锋 祁腾武 郑 越 董景林 孟元东 张顾篷 郝应涛 徐汇智 卓 萍 李石头 月全球储能安全事故累计超 200 起，不仅 造成人身财产损失，也制约了行业大规模应用；如表 1 事故列举所示： 备注 1：数据来源综合行业报告及权威媒体等，经济损失和原因可能存在预估差异。 备注 2：电芯指电池单体，下文均简称电芯； 某光储充项目发生火灾爆炸，造成 4 人伤亡，预估财产损约 2 千万元。 中国 2021 年 4 月 造成的后果 事故地点 事故时间 某储能电站因电芯过充引发热失控，直接经济损失约 电气滥用：电气滥用是指电池在超出正常电气工作参数范围下运行，导致内部电化学反应异常并可能引发安全风 险的状态。如过充放、短路、过电流使用、强制放电、外部高压等。 热滥用：热滥用是指电池暴露在超出正常工作温度范围的环境中，或内部产热速率超过散热能力，导致温度持续 升高并引发安全风险的状态。 机械滥用：机械滥用是指电池受到外部机械力作用导致物理变形、结构损坏或内部短路的状态，是引发电池热失 控的重要

..........................................................................4 1.关于公开征求《大东区关于支持氢能暨氢燃料电池汽车产业高质量发展若干政策措施的 实施细则（征求意见稿）》意见的公告................................................................ ........................................................................... 41 2.关于开展 2024 年度我市氢燃料电池汽车示范应用项目资助工作的通知....................... 44 浙江省..................................................... ......................................................................... 137 4.关于发布《2024 年东莞市新型储能电池产品出口认证资助工作指引》《2024 年东莞市 新型储能示范应用资助工作指引》的通知........................................................

........................... 82 1. 驻马店市人民政府办公室关于印发驻马店市支持新型基础设施建设若干政策的通知82 2.焦作市人民政府办公室关于印发焦作市支持氢燃料电池汽车示范应用若干政策的通知88 3.马鞍山市发展和改革委关于公开征求《全面推进屋顶分布式光伏规模化开发实施方案 （修订征求意见稿）》 意见建议的公告....................... ............................................................................ 130 6. 关于公开征求《东莞市新型储能电池产品出口认证资助工作指引（2024 年修订稿）》 《东莞市新型储能示范应用资助工作指引 （2024 年修订稿）》意见的公告................ 144 7.佛山市南海区促进新型储能电站发展扶持办法（征求意见稿） 灵活发展用户侧储能 对于高端装备制造、生物医药、集成电路、数据中心、通信基站等 电力负荷高的用户，根据电力容量要求配置新型储能设施，降低用电费 用。对电能质量要求高的用户，试点建设锂离子电池、探索建设氢燃料 电池等新型储能，提升电力保障能力。 积极发展“综合能源站+储能”，在已规划的顶科社区 1.1 能源站、 洋山特综区能源站等项目建设冷、热、电多品种储能设施，促进各类能 源资源优化整合，提升综合运行效率。

.................................................................... 5 2.交通运输部 财政部关于印发《新能源城市公交车及动力电池更新补贴实施细则》的通 知..................................................................................... ..............................................248 1.重庆市经济和信息化委员会重庆市公安局重庆市财政局关于印发《重庆市 2024 年支持 氢燃料电池汽车推广应用政策措施》的通知....................................................................... 248 四川省..... ................................................................................... 253 3.成都市推动氢燃料电池商用车产业发展及推广应用政策申报指南............................... 261 4.成都高新技术产业开发区关于推动成都高新区生态环保产业高质量发展的若干政策（试 行）实施细则

.............................. 36 第二节 无人机技术发展难点 .........................................40 一 、电池寿命 ........................................................... 41 二 、防撞击 ......................... ........................ 221 一 、保持清洁干燥 ...................................................221 二、 电池保养 ..........................................................221 三 、螺旋桨保养 ........................ .............................225 四、 无人机遥控器保养 ..........................................226 五 、无人机电池保养 ...............................................226 第三节 无人机预防性维修 .............................

年）》工作部署，把握氢能产业发展的关 键窗口期与机遇期，加快培育和发展北京市氢能产业，特制定以下措 施。 一、支持科技研发创新 1.支持基础共性技术研究。面向氢能技术发展与应用的重大需求， 聚焦制氢、储运、加注、燃料电池等产业链核心环节，兼顾氢能关联 技术，支持氢能企业及机构开展基础前瞻和关键共性技术自主研发， 促进氢能领域的科学发现和技术突破，支持重大共性技术和关键核心 技术的战略储备应用基础研究（市科委、中关村管委会）。 支持（市经济和信息化局）。 五、支持示范推广应用 14.支持车辆推广运营。以省际间专线货运、城市重型货物运输、 城市物流配送、城市客运等场景为重点，积极推动京津冀燃料电池汽 车示范城市群建设，开展氢燃料电池汽车示范应用。对纳入并完成我 市燃料电池汽车示范应用项目的整车制造企业、车辆运营企业以及核 心零部件企业，按照一定标准分别予以奖励（市经济和信息化局）。 15.支持多领域示范应用。推动氢能在发电、热电联供、工业车 度兑现落实，新 建、改建、扩建项目投产一个月后向市工信局提出奖励申请，及时兑 现。 本政策措施由市工信局负责解释，自 2025 年 1 月 17 日起施行， 有效期为三年。废旧光伏板、新能源电池、服务器等可再生资源的回 收利用，视产业发展情况参照本措施执行。原《大同市人民政府关于 印发大同市促进工业固废资源化利用暂行办法的通知》 （同政发〔2021〕 39 号）同时废止。 吉林省

的通信能力与雷达功能是否能被开发出来？ 99 5.12 需不需要专门建一张定位网络 100 5.13 电池在 UWB 与 BLE 产品的 BOM 成本比重分析 101 5.14 定位场景哪些是伪需求，哪些是真需求 整体方案的产品架构在发生改变，尤其是基站类产品，目前电池供电的基站（UWB-Beacon）开 始崭露头角，未来可能会逐渐成为主流，这给整个产业的出货量预估模型也带来了较大的改变。 因此，对于未来的出货量预估，我们以标签为基准数据，因为标签要定位是人与可移动的设备与物品，这个量跟行业 的整体增长是线性相关的。 而对于基站数量的评估，因为有线供电的基站与电池供电的基站在方案里面的数量差别很大，我们根据情况进行单独 产品的成熟与价格降低，会逐渐替代掉市场上蓝牙 Beacon 市场，而它的量也将大于有线供电的 UWB 基站。 2、有线供电的 UWB 基站在本白皮书预计每年保持一定量的小幅度增长，虽然说有线供电与电池供电两类基站的适用场景有一定的差异，但是，随着 UWB-Beacon 产品的崛起，多少会压缩一些原本属于有线供电的市场，具体影响程度，还需要未来几年持续观察。 3、基于对未来经济预期的看好，以及行业需求的逐渐释放，我们预计在

在如此高的功率水平下，机架内部空间成为主要的物理限制因素。因此，AI 机架将更专注于 IT 负载与高速通信功能， 而诸如电源模块、电池备用储能单元以及超级电容托盘等附加功能，将被迁移至安装在主机架两侧的侧柜或放置 在附近的辅助机架中。 图 11 展示了这种分离式 IT 机架架构的示例，其中电源模块（PSU）、电池备用单元（BBU）和峰值电流补偿模块（PCS） 均置于侧机架内。 13 图 11：分离式 IT 机架示例 14：英飞凌针对 400-480 Vac 输入电压， 400 V 或 800 V 输出电压提供的三相 PSU 解决方案概览 在这种架构下，备用电源通常由锂离子电池接入公共高压直流总线提供。如果数据中心对使用锂离子电池有限制， 可采用集中式电池储能系统。同时，通过双转换不间断电源（UPS）（带或不带旁路功能），可以在三相交流配电 架构中应对停电事件。 此外，超级电容托盘可用于应对 GPU 负载的动态变化。另一种方案是在 GPU 集群的负载剧烈波动，所引起的电力供应与电网稳定性问题，成为确保 这些数据中心安全运行的重大挑战。要应对这些挑战，必须在多级功率转换环节上，实施瞬态负载的主动缓冲。 此外，在设施层面部署大型电池储能系统（BESS）也将成为必需措施，以确保整个数据中心保持近乎恒定的负载 曲线。 英飞凌致力于沿着整个功率转换链路，支持超大规模数据中心运营商及系统供应商，共同实现可持续、高效且具 经济可行