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政策驱动下的数字跃迁:新能源电池产业智能化发展的路径观察
更新时间:2025-06-05 22:36:08
作者:许晴
点击次数:8

20255月,工业和信息化部发布《电子信息制造业数字化转型实施方案》,将锂电池、光伏、新型储能等“能源电子”纳入重点转型领域。这一举措不仅明确了新能源制造在未来五年中国制造数字化变革中的核心地位,也标志着产业政策由“补链强链”向“数智引领”的战略跃升。

因此在政策引导下,电池产业正经历由规模扩张向结构优化的深度调整期。数字孪生等新兴技术正成为企业应对复杂工艺、提升质量控制、实现全生命周期管理的关键路径

一、能源电子已成数字制造战略新高地

围绕“十四五”战略目标,我国持续加强智能制造顶层设计,构建起“政策引导+标准体系+场景驱动”的推进机制。工信部先后发布《“十四五”智能制造发展规划》《制造业企业数字化转型实施指南》《电子信息制造业数字化转型实施方案》等政策,推动能源电子领域率先实现数字制造突破

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其中,20255月份,工信部发布的《电子信息制造业数字化转型实施方案》中,特别提到能源电子被视为亟需实现典型场景突破与标准引导支撑的转型主力,其中特别指出将支持电池制造企业构建BMS多场耦合平台、设备预测维护系统、碳足迹数字画像与全生命周期孪生模型,以数字底座赋能绿色制造。

二、电池制造行业数智化进展与标杆成效

1. 行业增长为智能化转型创造强支撑

双碳政策及新能源汽车产业拉动下,中国锂电行业持续快速增长根据工信部数据2020–2024年中国锂离子电池总产值年均增速超30%2024年行业规模超过1.2万亿元,动力电池装机量超过390GWh,储能电池市场新增规模也突破68GWh

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随着市场趋于成熟,电池企业转向“质量为先”“效率优先”与“低碳驱动”,加快部署智能制造系统,推动数智化从战略构想到系统落地

2. 企业整体推进数字化转型的成果逐步显现

2021年以来,头部企业在智能制造领域加快布局,构建了以数字孪生+工业互联网+智能感知为支撑的系统框架。以宁德时代、欣旺达、亿纬锂能等为代表的企业已实现从单点数字化改造向系统性智能制造升级。

根据2024年工信部公布的卓越级智能工厂名单,新能源电池领域共有4电池制造项目入选。促进会发布的《电池产业数字孪生技术应用与产业化实践白皮书》对电池制造领域的“卓越级智能工厂”企业进行了梳理,从中可以总结四大特点

一是全流程工艺监控与动态建模例如:宁德新能源的孪生系统可覆盖从浆料制备到模组装配全过程,实现设备参数与质量指标联动仿真;

二是柔性制造调度平台例如:欣旺达深圳基地部署了多场景产线孪生系统,可根据订单需求动态切换产线工艺配置;

三是质量追溯与故障预警融合例如:因湃电池广州项目建立了基于AI算法的良率预测与异常定位系统,实现关键制程参数闭环反馈;

四是智能物流与数字仓储系统例如:亿纬锂能惠州基地采用AGV+孪生路径仿真组合,实现电芯入库自动编组与路径优化。

这些成果表明,数字化转型已从理念导入进入成果复制阶段,具备了进一步向制造企业扩展的技术条件。

三、结构性挑战仍制约行业转型深度

尽管行业总体数字化水平提升迅速,但在实际推广中仍存在结构性障碍,限制了技术红利的普适性释放。

首先,制造环节的数据链条未打通。在多数企业中,原材料批次信息、设备工艺参数、终端测试数据仍以孤岛形式存储,难以实现从单元建模到系统联动的孪生闭环。例如,不同产线间的MES系统难以统一接口,导致跨工艺预测模型部署困难,影响产品全生命周期溯源与风险评估。

其次,孪生模型标准缺失导致模型难以迁移复用。目前,不同企业和厂区所用建模方式、参数定义、工况建档各异,即使在同一企业内部跨基地推广孪生系统仍需重新开发建模逻辑,显著增加部署成本与实施周期。这种模型烟囱效应使得规模化复制成为一道门槛。

由此可见,标准化体系建设滞后于实践进展缺乏统一的孪生模型精度等级、数据接口协议、预测误差控制等行业标准,造成企业间数据交换困难、平台互操作性差,制约了生态系统协同发展的重要因素

四、从标准引导到平台构建,孪生体系的战略价值逐步体现

为解决上述问题,需从“标准制定—平台共建—场景推广”三位一体推动孪生体系构建主管部门于20253月发布了《智能制造标准体系建设指南(2024版)》,从生命周期、系统层级和智能特征三个维度明确智能制造的标准化对象。构建了由共建基础、关键技术、行业应用三大类,27个部分组成的标准体系。为智能制造标准的制定提供了明确的框架与范围。

随着政策持续发力、产业需求扩张和标准体系完善,新能源电池制造企业正迎来由“效率提升型数字化”向“能力构建型孪生化”转型的关键窗口期。谁能率先打通“建模标准-数据规范-工艺优化”的闭环链路,谁就能在智能制造的下一轮产业红利中掌握主动权。

因此,建议行业主管部门与骨干企业进一步协同,加快智能工厂评估标准、产品数字护照、智能机绿色供应链等方面的标准研制;同时,鼓励中小企业通过“孪生平台即服务”的方式轻量化部署,实现“能力即用”“数据即连”“模型即生”的场景式智能制造落地。

深圳市新能源汽车促进会将联合SAC/TC297绿色供应链国家标准工作组,开展新能源制造领域智能制造与绿色制造融合标准的联合制定工作。通过国家标准与团体标准协同推动,率先构建支撑新质生产力的标准体系,助力新能源产业实现高质量、可持续发展。



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