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聚焦能源与双碳管理需求,格创东智为锂电企业降耗赋能

2022-09-15

在大众观念中,新能源汽车是环保、节能的代表,但许多人没有意识到的是,新能源汽车的核心部件锂电池,其生产制造本身则是典型的耗能大户,在制造、使用、回收等过程中还会产生较多的碳排放。

因此,如何通过制造工艺改进、数字化智能化等手段降低锂电生产的能耗、满足双碳管理要求,既是锂电企业自身降本增效、保障绿色生产的核心痛点,也关系着新能源汽车产业链能否全面发挥节能环保价值。


#01

锂电制造能耗管理

不只靠工艺改进


在锂电生产制造中,有多个环节是能耗重点,包括正负极材料生产、电极涂布后的烘干,以及电池生产中干燥间干燥机组运行等,对企业的能源和成本管控提出了极大挑战


以锂电材料制备中的耗能大户负极材料石墨化工艺为例,其成本中电费占比为60%,主流坩埚炉的工艺能耗高达每吨11000至15000度,大部分企业1万吨石墨化产能对应电费在1.2亿度以上,电费每提升10%,石墨化成本增长6%。


锂电生产装配环节,业内一项工厂测试显示,干燥和溶剂回收由于需要进行长时间的加热和废气冷却,消耗了电池生产总能耗的47%;为了在电池组装过程中满足低水分的环境湿度要求,车间除湿消耗了总能量的29%;美国研究机构数据进一步指出,一个可每天生产400只电池的干燥间,干燥机组和锂电生产设备的运行功率可高达64.8千瓦,消耗大量电能。


高能耗为锂电企业带来了巨大的成本压力,还直接关系到生产的稳定性。


2021年多地、多轮限电给许多企业留下了深刻的印象,例如中部某省的限电限产就对三元正极生产企业带来了较大影响,除部分企业被限制至少30%产能外,个别企业甚至因限电而拉闸。在前文提到的石墨化领域,研究机构数据显示,在某些地区严控高耗能产业的背景下,石墨化产能下降了40%,头部负极企业整体影响达10%至20%,中小企业甚至因限电而停业。


对此,产业链各方采取了多种措施予以应对,例如许多石墨化企业通过积极引入连续式石墨化工艺,有望将每吨能耗从15000度降至8000度左右;锂电制造企业则通过在混料、涂覆、干燥、溶剂回收等环节改进工艺,试图降低成本和能耗。


事实上,除了在制造工艺等领域进行改进外,还有许多企业通过引入专业管理模式与系统、提升智能制造水平来强化能耗管理。


格创东智推出的多场景一体化的智慧能源管理解决方案,正受到许多新能源企业的关注。


格创东智通过咨询诊断对锂电企业能源使用与管理现状进行分析,高效规划节能方案、遴选节能措施;提供工业现场能源表计、设备改造服务,实现自动抄表、能源数据实时采集;凭借数字孪生技术,实现从设备级单点到全局的能源展示、监控和分析,达成对企业能源成本的精细化管理;借助大数据分析手段,分析影响能源消耗的各类因子,建立针对烘干、干燥机组等高耗能设备/设施的能耗预测与能效优化模型,形成“软件分析+节能改造”的能源优化闭环,实现能源“可视、可知、可控”的智能化管理。


#02

产业链“倒逼”下

锂电企业多手段压降“碳成本”


国家双碳战略的推行,对锂电制造企业提出了更高要求;不仅如此,产业政策驱动下,整个产业链都对各环节的碳管理施加了更多压力。


例如,欧盟已向世界贸易组织通报了《有关电池和废电池的法规提案》,对容量2KWh以上的电池新增了碳足迹、再生原材料、电池护照、安全性等要求;与此政策同步而来的,是越来越多的车企对上游锂电企业提出新标准,以宝马、奔驰、大众、沃尔沃等欧洲车企为例,已对供应链提出电池全生命周期二氧化碳排放(LCA)当量方面的要求。


从某种意义上说,锂电企业正被“倒逼”将碳排放管理落实到整个供应链,做好“碳成本”控制。


目前,国内部分锂电厂商如宁德时代、远景动力、蜂巢能源、中创新航、亿纬锂能、合肥国轩、欣旺达、安驰科技、瑞浦能源、孚能科技等,已纷纷开启碳减排策略,积极探索动力电池生产的碳中和路径。


例如,宁德时代成立可持续发展委员会,采购时把材料的碳排放量作为重要考虑因素,并将持续加强对其供应商在材料减碳方面的要求;蜂巢能源对外宣布打造AI智能生态联盟,通过人工智能、先进分析和边缘、云计算等技术,提升效率、提升品质、进行碳追溯,同时完善能源管理系统建设,系统性提升企业的能源整体用能效率,并满足ESG及国内外行业合规要求,从而整体增强能源数字化管理水平、搭建碳管理体系、提升企业行业竞争力。


与能源管理相似,数字化也是锂电企业压降“碳成本”的重要手段之一。


通过“能管”和“碳管”的联动,基于数据进行节能降碳,亦是格创东智落地碳管理和能源管理双轮驱动战略的关键思路。

其重点产品之一的CMS企业碳管理系统,可以帮助企业建立全流程的碳计量体系、落实碳足迹追踪,有效实现碳排放量化、分析、管理以及报告,针对性解决“碳成本”相关难题。


今年下半年,格创东智更进一步推出了碳查查小程序(下称“东智碳查查”),向企业提供自助式碳核算平台。点击使用“东智碳查查”小程序


对于纳入国家要求进行控排和碳交易的企业来说,东智碳查查能为企业进行基础碳盘查计算;对于非控排企业,则能根据企业自身生产和发展的情况,了解自身的碳排放水平,解析企业碳排放构成,从而挖掘企业低碳潜力。


作为东智碳管理系统的对接入口,东智碳查查还可为企业提供碳配额碳核算、碳报告、碳评价等八大全链路碳管理服务。


作为国内屈指可数的提供从碳追踪、碳计量、碳管理,到碳中和的一站式解决方案的数字化厂商,格创东智在双碳领域具有丰富的产品矩阵和制造业双碳数字化实施经验,不断打磨推出能源管理EMS、碳管理CMS、环境健康管理EHS等核心产品,可分别助力锂电企业实现节能降碳、低碳零碳和可持续发展。


近日,格创东智与某锂电池头部企业的EMS数字化能源管理系统项目已顺利启动。该项目基于格创东智的智慧能源管理平台,为锂电池行业定制升级,助力企业构建整体能源及碳管理数字化体系,从其生产需求出发,制定具有创新性与丰富延展性的能源及碳管理战略规划,支撑企业对工厂整体能源管理的运营分析和决策,从而打造智能制造工厂、“灯塔工厂”,塑造行业标杆。


作为源自半导体行业的国家级双跨平台企业,面对行业日益增长的数字化需求,格创东智正依托其累积的先进智能制造经验,以及专精锂电及光伏行业的新能源团队,为行业带来升维赋能优势,通过能源和碳管理等核心场景解决方案,助力新能源企业打造绿色化和智能化标杆工厂。

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