2017年3月1日由電池聯盟、中國電子節能技術協會電池專業委員會主辦，中國電器工業協會、中國高科技產業化研究會、中國電子節能技術協會、北京理工大學支持，佛山市金銀河智能裝備股份有限公司協辦的大型公益“綠色能源·智能制造”暨動力鋰電池技術進展與智能裝備升級應用論壇上，  深圳市時代高科技設備股份有限公司副總經理、研究院院長田宏國作了《破解真空干燥電芯及材料的一致性難題》的精彩報告，以下是根據速記整理的文字，未經本人審核，僅供參考。
 
首先非常感謝電池聯盟提供這個平臺，使鋰電行業的眾多設備制造商以及行業的一些精英能夠匯聚一堂，大家互相交流、切磋和學習。再次對金銀河今天在創業板上市表示熱烈祝賀！
    這次論壇給我的命題作文向大家做一個報告。我是做真空干燥設備的。首先簡單介紹一下時代高科。在座很多人可能也對我們公司有所了解。時代高科是2001年成立的，目前為止已經在上海、深圳和天津設立了分公司，完成了三大經濟發展區的戰略布局。目前為止大概有將近600人，5萬多平方米生產場地，屬于在世界上做得比較先進的領軍企業。
    時代高科一系列的發展歷程，以及獲得的資質與榮譽。2016年在新三板掛牌。2014年成立了一些戰略投資者，包括中國寶安集團等，今年我們將提交IPO申請。產品技術與研發，我們現在做的真空隧道系統是世界首創的，被很多廠家模仿，但是我們相信短期之內不會超越我們。我們跟一些世界頂尖大學產學研合作方面，比如跟清華大學、東北大學都建立了產學研生產基地，我們有非常強的制造實力，從2013年到去年投入兩千多萬購買了一種大型的精加工生產設備。
    我們的企業文化，在骨子里面我們就是所謂的“工匠精神”，這是趙州橋，可以說是世界上最古老的石橋，當我們談到精密制造的時候，我們往往要走訪日本、德國，他們有一種“工匠精神”。我們的使命是想成為引領裝備行業真空干燥設備的全球領導企業。我們的董事長田總在這個領域也是屬于資深專家。我們核心文化可以以8個字來代表：專業、誠信、創新、和諧。我們也獲得了很多的資質和榮譽以及知識產權。
    介紹一下我們的產品。跟新能源產業有關的，主要是做真空干燥，這個產品技術發展過程中我們做了不同類型以及相關的產品。今天重點介紹全自動隧道式真空干燥系統，主要用于動力電池。緣起可以追溯到06年做的超隧道式真空干燥設備的合作，2013年與比亞迪進行8個月的合作研發，最后實現了這個設備的研發。
    我們的客戶主要以鋰電行業、中國動力電池G20俱樂部成員為主，現在大部分已經成為我們的客戶。到去年為止，目前最大的客戶是比亞迪。
    為什么這個技術能夠得到大家青睞？因為對動力電池我們提出更高的安全性要求。我們都知道水是對鋰電池有害的成分，電池生產過程中非常怕水，同時也非常怕人，我們這個技術體系重點解決這兩個問題。目前來講，真空干燥是處理效果最好的，真空度越高，效果越好。
    電池生產工藝可以看到，紅箭頭都是可以使用真空干燥的，不同廠家采用不同做法。彼特瑞正在做正級材料，他們就大量使用我們的設備，有的廠家在極片進行干燥，更多可能在電芯階段采用真空干燥，可以很好地降低電芯的水分。傳統來講主要是通過單體干燥爐、烘箱等技術來處理水分，這些都是有比較明顯的問題，一個效率低，第二是人為操作，很難控制。目前來講，烘干這一塊往往成為鋰電生產的瓶頸，原來傳統的生產工藝在干燥房里面這個電池往往要待幾十個小時，甚至三十多個小時，整個生產線的生產效率往往取決于真空干燥的效果怎么樣。針對傳統的干燥缺點，我們提出新的設計理念。第一個是專業化的流水線，分段來處理，每一段實現一個單一狀態，能夠比較容易實現控制，保住它的高真空度、高溫度均勻度和低露言等等。第二個是自對化，傳統真空干燥方式往往需要人的操作，把電芯進爐出爐，人是一個很大的貢獻因素，而自動化就避免了人在整個干燥過程中的影響因素，能夠更好地控制水分。
    我們全新的生產工藝有這么一些特點，現代制造特別講究智能化，按照手工業4.0的要求來考慮，所以我們也設計了工業4.0的概念。比傳統方式可以提高數倍，一般可以提到3到6倍，因為它完全是與大氣環境隔絕，所以在這個過程中可以避免所謂多頭處理環節電極二級污染，效率高、能耗低。我們的真空干燥系統的基本原理，分段來處理，有預熱段、中間段和降溫段。預熱我們按照3個小時來處理，有3個工位。真空段是6段6個小時，冷卻3段。整個實現了自動化的作業。系統的主要組成部分包括機械、機械手自動上下料、冷卻出艙、托盤、真空回送過渡艙等等，所有都實現了智能化的控制。同時每個段分開操作，真空隧道段一直保持溫度，不會像單體爐放進去升溫，要耗大能，然后冷卻又要把單體爐冷卻下來，又要耗能，而我們是非常節省能耗的。
    溫度控制我們內部設置可以做到正負2.5度。我們也有單體爐能夠做到正負1度以內，至少目前在國內做的均勻式控制是最好的。真空也是高真空度，24H泄露量小于等于250Pa，能耗節省也非常明顯。我們這個產品也是積累了大量的專利，積累了幾十項專利，32項專利，2項美國專利，2項日本專利。我們這個真空隧道專利技術全部是國際領先的，可以大幅度減少水氧、AMP、雜質對電池均勻性和集中性的影響。
    隧道中，實現恒定的真空干燥環境。通過各種技術手段來保證溫度的均勻和穩定應，降溫的階段通過氮氣很快地進行冷卻。始終保持恒定的高溫度均勻度和高真空度，通過保證工作環境的一致性來間接保證產品性能的一致性。關鍵指標方面，根據不同的工藝要求有不同的指標。我們也進一步進行真空度的檢測，
    關鍵技術。我們是怎么做到保證真空干燥段的高溫均勻性和真空度呢？一個是加熱技術，主要是在預熱段工件溫度快速上升到工藝的要求，一般是兩到三個小時，可以根據工藝要求專門設計。還有真空保溫技術，很關鍵的一點就是加熱板怎么布置，我們是高真空度，加熱是通過加熱片，獨立地設置可控的加熱板，使這個溫度能夠實現準確的調控。當然真空環境下我們加了溫度傳感器來保證溫度的實時監控。我們前后左右上下都設置了溫度探頭來保證高溫度的均勻度。高真空技術，包括很多細節，比如材料選型、干燥段分多個腔體，我們也采用高真空密封設計，保證它的高真空度。很關鍵的就是真空泵的選型，而且不同類型結合起來發揮它不同的優勢的特點，來保證高真空溫度。還有密封門技術，這個也是技術的關鍵節點，前一段時間日本到我們公司拜訪了，對這個門特別感興趣，當然這是一種實驗方式，這是一個非常關鍵的技術細節。我們每個腔體段之間都是通過這種所謂密封門來控制它的保溫性和真空度。還有快速制冷技術，采用氮氣來制冷。與此相關的，我們基本上完全實現自動化，就避免人為因素的影響，包括自動上料和自動下料。我們這個系統在比亞迪運行的時候，顯示的水分到了2PPM，能耗非常驚人，是原來的20%，換句話說，這個能量節省達到了80%的程度。這個數據是比亞迪提供的。我們自己沒有大型實際生產，所以沒辦法統計，而比亞迪的數據顯示這個節能非常驚人。今天很多專家講到怎么樣進一步提升產品的可靠性、一致性，就要靠規模化高品質生產，所以真空干燥是一個非常關鍵的技術環節，也是一個非常有效的技術手段。目前我們正在進一步改進工藝，挖掘潛力，繼續保證我們的優異的性價比。到2018年與整個新能源行業一樣，可能會有一些調整和洗牌。
    總結，我們有三點優勢，第一是實現自動化大規模生產，提升產能優勢，第二是全面提升電池性能和一致性，提升品質優勢，是大幅度降低能耗，突顯成本優勢。有這三個優勢，我相信動力電池企業是一定能夠勝出的。
    以上是我的分享，有什么問題歡迎大家提出來，同時也誠摯邀請在座各位有興趣的話到我們時代高科作客，去檢查和指導工作。
 
(責任編輯：王杰)