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锂电:构建动力电池全流程数字孪生档案
2025-12-30 元硕智能运维团队

在动力电池迈向TWh时代的今天,产品的卓越性能与极致安全已成为行业竞争的绝对核心。与此同时,全球日益严苛的碳足迹追踪要求与“电池护照”等法规雏形的出现,正将动力电池的全生命周期数据追溯从高端需求推向普遍刚需。每一块走出产线的电池包,不仅需要物理实体,更需要一个与之孪生、不可篡改的“数字灵魂”——一份完整记录其从原材料到退役回收每一个关键足迹的数字档案。

行业核心痛点:数据断裂与追溯之困

传统动力电池生产模式在应对全流程追溯时面临严峻挑战:

数据孤岛与断点:从电极搅拌、涂布、辊压到分切,从电芯装配、焊接、注液到化成、分容,生产工序漫长且复杂。各环节数据通常由不同设备或独立系统记录,数据标准不一,难以有效串联,形成大量信息“黑箱”。

“批次”追溯与“单体”追溯的鸿沟:传统基于批次的管理,无法满足对单个电芯乃至电池包的精准溯源要求。当某个电芯在模组测试或整车端出现异常时,难以快速、精准地追溯到该电芯生产时的全部工艺参数、物料批次及周边环境数据,根源分析耗时漫长。

质量一致性管控压力:电池性能高度依赖工艺稳定性。缺乏对全流程数据的深度关联分析,难以从海量信息中精准定位影响一致性(如容量、内阻)的关键工艺变量,制约了制造工艺的持续优化与产品质量的均一性。

MES解决方案:铸就电池的“数字基因”

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元硕数字科技的制造执行系统(MES),正是为构建动力电池“全流程数字孪生档案”而设计。它以“一物一码”为核心,为每个电芯、每个模组、每个电池包赋予唯一数字身份,并伴随其制造全过程自动采集、绑定与沉淀所有关键数据。

贯通制造全链,实现数据自动绑定:系统从极片开始即进行数据追踪。通过二维码/RFID,将涂布面密度、辊压厚度等数据与极片卷料绑定。在电芯装配环节,激光焊接参数、注液量、化成曲线等数百个工艺参数,均自动关联至该电芯的数字ID。最终,所有上游数据与PACK线装配信息(如螺丝扭矩、连接电阻)汇聚,形成电池包完整的数字孪生体。

支持秒级精准追溯与深度分析:面对质量异议或安全预警,只需输入电芯编码,系统即可在秒级时间内,逆向追溯其全生命历程中的所有关联数据——使用了哪批正极材料、在哪台焊接设备上由何种参数加工、经历了怎样的化成制度。这为快速定位根因、实施精准召回提供了前所未有的可能。

驱动工艺优化与智能决策:完整的孪生数据档案为深度分析提供了基础。通过大数据分析,可以量化焊接能量对循环寿命的影响,或分析注液环境温湿度与自放电率的关联,从而持续优化工艺窗口,提升产品一致性与可靠性,并为研发提供宝贵的闭环反馈。

超越追溯:赋能商业价值与合规未来

构建数字孪生档案的价值,远超质量管控本身:

提升客户信任与品牌价值:向车企客户透明、可验证地提供每个电池包的“数据护照”,成为彰显质量自信、赢得高端订单的核心竞争力。

应对全球合规与碳足迹要求:为满足欧盟《新电池法》等法规对电池全生命周期碳足迹、原材料溯源的要求,提供了可验证的数据基础架构。

赋能电池梯次利用与回收:完整的健康历史数据,为电池退役后的残值评估、梯次利用筛选及高效回收拆解,提供了关键决策依据,挖掘全生命周期价值。

对于志在引领全球的锂电企业而言,构建动力电池全流程数字孪生档案,已不仅仅是技术升级,更是面向未来竞争与合规的战略性投资。它让电池真正成为可对话、可追溯、可信任的智能产品。元硕数字科技致力于以扎实的行业知识与技术能力,助力客户铸就这一数字基石,共同驱动能源革命的稳健前行。

元硕科技提供以设备数采为基础,依托RIIWORX®智能设备运维管理系统,深耕预测性维护设备故障诊断,守护企业设备健康。



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