电池制造是复杂度最高的工业场景之一

文｜张俏曼 

编辑｜韩舒淋

AI变革时代，强大的生态能真正释放AI的无限潜能。今年3月，有近180年历史的德国科技巨头西门子在北京举办其首届科技峰会RXD大会（Real Meets Digital），大会汇聚2000余名行业领袖，集中展示工业AI如何从试验探索走向在工厂、基础设施与工业供应链中的规模化部署与落地应用。

在大会主旨演讲中，西门子股份公司董事会主席、总裁兼首席执行官博乐仁（Roland Busch）与阿里巴巴集团主席蔡崇信，宇树科技创始人、董事长兼首席执行官王兴兴，宁德时代首席制造官、工程与研发体系联席总裁倪军进行同台对话。

蔡崇信指出，“工业人工智能”和“人工智能+制造”的最佳试验场就在中国——中国占全球工业产出的30% ，是全球最大制造业经济体。这也意味着中国拥有海量的工业数据，这是其迭代优化、打磨模型的绝佳土壤。

王兴兴则分享了宇树科技当下最值得推进、见效较快方向：优化机器人的动作生成。当前，机器人的动作都是提前集采好的，但通过海量的仿真训练，预计在未来六个月，就能实现机器人任意动作生成，这将对机器人在工厂和生活场景的落地应用至关重要。

作为电池制造领域的专家，倪军教授从AI赋能电池生产的角度，分享了宁德时代在电池制造方面的经验。以下是西门子全球CEO博乐仁与宁德时代首席制造官、工程与研发体系联席总裁倪军的对话全文：

博乐仁：作为制造领域的专家，你说制造业伴随了你的成长，也说过电池是最难制造、复杂度最高的产品。为什么这么说？

倪军：我投身制造业已经40多年了，比在座不少朋友的年纪都要大。我经历过汽车、电子、半导体、航空航天等多个行业，但从来没有一款产品像电池这么难造。我们生产的大多数产品，比如手机，把它造出来、运走、交付用户使用，就算完成了工作。

但电池是高度复杂的产品，它不仅涉及电化学，还融合物理、材料科学、机械工程、电气工程、流体、热管理等多个学科。在设计或制造环节中，任何一点微小缺陷，都可能引发灾难性后果。电池也有自己的一生。电池的生产是一个连续的过程，从粉体制浆、涂覆，到长达数米的极片卷绕成型，这个流程让电池拥有了生命。我们必须严格保障安全性、一致性、性能与使用寿命。所以说，电池也是非常精细的产品。

在大多数行业中，大家常说的世界级制造指六西格玛标准，通俗来讲，就是100万个产品里只允许2–3个不合格，这已是行业顶尖水平。但在电池行业，这远远不够。我们的要求是十亿分之一（PPB）级别，十亿个产品里只允许极少数不合格。因为稍有不慎，引发事故的概率就会非常高。所以电池制造必须极度精细。

有部电影叫《Tender Loving Care》，我认为电池制造恰恰需要这三点：呵护、关爱、悉心照料。

博乐仁：我也有同感。我了解到，一块电池的制造要经过15到16道工序，而且必须高速量产——每年要生产数百万块；同时又要超高精度，稍有偏差就可能短路报废。你们用到了哪些技术？是否在使用仿真和AI技术？

倪军：是的，电池制造不仅流程复杂，而且要求极为严苛。举个关键环节的例子：电池核心的铜箔极片，厚度只有5微米，宽度1.5米，运行速度达每分钟100米。我们要在这层极片上涂覆100微米的电极材料，浆料是湿的，需要在长达70米的烘箱中烘干，全程精准控温、控风，还要把密度控制到微米级精度。

很多人可能对微米没有概念：一根头发的直径大约是100微米。可想而知，这个精度难度有多高。因此我们必须依靠AI与自动化，我们也在大量使用西门子的产品。从工程师的设计阶段，到生产制造，再到售后市场，我们都在运用大数据和AI模型，确保出厂产品达到最高标准。

博乐仁：这也是我们合作的契机。在电池制造自动化领域，西门子是行业领军者，大量运用我们自己的仿真软件。如你所说，电池制造堪称复杂度最高的工业场景之一，涉及众多不同工序，必须依托各类技术才能实现。我们刚才聊到了当下的电池技术，而创新显然不会止步于此。请和我们简单分享一下：下一代创新方向是什么？未来几年，电池技术会迎来哪些突破，比如能量密度提升？

倪军：创新早已融入宁德时代的基因。这是一个新兴行业，20年前很少有人听说过锂离子电池，如今几乎所有用电的设备都离不开它。所以我们必须创新。

过去十年，我们的研发投入超过130亿美元，研发团队超23000人。2022年，我们推出了麒麟电池，被美国《时代》杂志评为年度最佳发明，一次充电可支持1000公里续航。2023年，我们推出神行电池，让整个行业进入超快充时代。

我们持续布局下一代电池技术：钠离子电池、凝聚态电池、全固态电池，甚至锂空气电池，都在我们的技术储备中。宁德时代有着深厚的技术布局，持续重金投入研发。比如去年我们发布的“钠新”钠离子电池，今年就会大规模量产上市。再过几周的北京车展，我们会给大家带来惊喜。

博乐仁：敬请期待！很多人在谈论全固态电池，认为它能量密度更高，但据我了解，它也更危险。如何避免爆炸等风险？这一问题是否可控？

倪军：我想澄清一个外界普遍存在的误区。媒体和大众对新技术有过高期待，觉得现有锂电池问题很多，而全固态电池能解决一切——能量密度更高、续航更长、绝对安全、不会起火。

但请仔细想一下：把极高能量浓缩在极小体积里，本身就极具挑战。全固态电池也有自身的难题。每种技术都有其专属的应用场景。比如钠离子电池，虽然能量密度不如锂离子电池，但低温性能优异，且钠资源全球储量丰富，能大幅降低成本，我们相信它会迎来爆发。

博乐仁：这是否意味着，目前几乎所有电动汽车都采用锂离子电池供电？你认为行业路线正在分化吗？未来汽车上会出现不同类型的电池？

倪军：没错，不仅是电动汽车领域，在储能领域也是如此。储能场景更看重高低温性能与循环寿命，对能量密度的要求不像移动车载那么高，属于固定储能场景。

另外，这也关乎未来。你今天也反复提到AI，而AI的底层是能源系统。如果没有可持续的能源方案，AI的发展就会受限，因为它消耗的电力巨大。现有的能源体系不足以支撑AI数据中心的负荷，它需要不同类型的电力性能。

博乐仁：宁德时代也在走向全球化，布局海外市场。西门子的技术可以伴随你们全球落地，保障全球生产标准一致。你的全球化战略是怎样的？

倪军：宁德时代的核心理念是：我们只有一个地球。地球是我们的家园。我们希望把中国创新带向全球，同时也把全球创新引入中国。可持续未来需要全人类共同努力，不分地域，携手用创新与智慧解决全球性问题。

因此，我们始终致力于为全球市场带来顶尖技术。例如，截至目前，搭载宁德时代电池的整车已超2500万辆，基本上每三辆新能源车就有一辆使用我们的电池，我们称之为 “CATL Inside”。不仅如此，我们还通过技术授权、专利收费以及配套服务，助力全球企业和各个地区打造本土产能，支撑当地推进电动化转型与绿色发展。

以德国为例，我们在当地设有全资工厂，其中仅有10%的员工由中方派驻，90%均为本地招聘、本地培养。我们坚信，每一个国家、每一个社区都应具备这样的制造与创新能力，携手推动人类迈向真正绿色、可持续的未来。

博乐仁：今天我们收获良多：第一，AI与数字化；第二，硬件前所未有的重要；第三，深厚的技术与行业专长至关重要。非常感谢你的分享！