發布日期：2022-07-14 點擊率：41
在全球新能源開發持續升溫的背景下，動力和儲能用鋰離子電池呈高速發展趨勢。相比于碳酸鋰，用氫氧化鋰制取的高鎳三元材料具有更高的能量密度和更好的充放電性能。隨著高鎳時代的到來，氫氧化鋰日益成為全球電池產業鏈巨頭爭相搶奪的對象。統計顯示，2020年氫氧化鋰需求增幅高達71%。預計2022年，氫氧化鋰將會取代碳酸鋰，成為鋰需求的主力增量。
某鋰業公司主要研發、生產和銷售電池級氫氧化鋰等鋰電材料系列產品，致力于成為全球最具規模、技術領先的鋰電材料企業。面對快速增長的市場需求，公司積極布局并加快氫氧化鋰項目建設，計劃在2024年年底前分5期建設形成年產10萬噸電池級氫氧化鋰項目生產線。經過緊張的前期籌備，一期2萬噸電池級氫氧化鋰項目于2019年正式開工建設。
電池級氫氧化鋰作為鋰產業鏈下游核心鋰鹽品種，不僅僅是一種精細化工產品，更重要的，它也是直接影響新能源汽車整車安全性、駕乘體驗以及電池循環壽命的最核心原材料之一。為制造卓越品質的氫氧化鋰產品并盡快投入市場，該鋰業公司希望與全球領先企業合作，通過先進可靠且易于快速部署的自動化和智能電氣一體化解決方案，打造一條高效、穩定、連續的全自動化電池級氫氧化鋰生產線，提高生產力和產品品質，加速產品上市，同時為未來智能化的發展道路奠定基石。
挑戰
全自動化生產線可以避免氫氧化鋰生產中分批次停機停產的情況，有效保障氫氧化鋰產品的一致性，提升下游客戶生產環節的品質管控能力。但氫氧化鋰的生產環節復雜，實現全自動化生產并非易事。
氫氧化鋰是典型的混合型生產方式，既有連續控制的需求，又面對大量的數字量控制，要求自動化控制系統不僅能夠可靠、高效地實現工藝控制目標，同時又能實現產品的快速上市。
此外，一期項目計劃于2020年建成投產，工期非常緊張。為保障工期并彌補人力的不足，該鋰業公司需要一家經驗豐富的主自動化供應商（MAC）協助，統籌規劃和設計實施全廠自動化和電氣化，并要求自動化和電氣解決方案能夠實現快速設計、安裝、調試和投運。
解決方案
經過多方考察和綜合比較，羅克韋爾自動化出色的系統功能優勢和優秀的項目部署能力獲得了該企業的高度認可。羅克韋爾自動化在前期咨詢服務中充分了解和梳理了客戶的需求，為其量身設計了涵蓋PlantPAx分布式控制系統（DCS）、智能電機控制中心（iMCC）和氣體探測系統（GDS）的一體化解決方案。方案實現了全廠自動化和智能電氣系統的無縫集成，降低成本并極大地縮短了安裝調試時間，在保障項目快速投產的同時，實現OT運營技術層的互聯互通，為客戶未來的IT/OT技術融合和智能制造奠定了堅實的自動化和網絡化基礎。
其中，PlantPAx可幫助企業實施包括過程控制、離散控制、動力控制和安全控制的全廠級控制和優化方案。其控制系統網絡采用標準的工業以太網協議Ethernet/IP，具備強大的組網功能以及開放的網絡功能，既滿足控制系統的實時性和安全性，又為MES和ERP等系統開放了數據平臺。
通過PlantPAx與智能電機控制中心（iMCC）的無縫集成，羅克韋爾自動化幫助客戶減少了智能電氣與DCS之間的柜間接線數量，直接節省近2000個I/O點。此外，一體化解決方案所實現的預防性維護及故障的快速恢復（ADC）功能，可避免非計劃停機，降低非計劃停機導致的生產損失，提高資產利用率，極大減少未來的維護工作量。
項目實施期間正值新冠肺炎疫情暴發，項目團隊克服疫情挑戰，僅用2個多月的時間就完成了200余臺MCC的安裝調試。羅克韋爾自動化團隊良好的專業素養和服務態度得到了客戶的高度評價：“項目的順利投產與羅克韋爾自動化團隊的努力密不可分，特別感謝他們的辛苦付出。項目現場服務工程師2020年3月底即到達現場，一直兢兢業業，盡職盡責。在安裝過程中積極配合安裝單位，并給予技術指導，工作認真、細致、專業，不僅及時協調處理發現的問題，還主動檢查并提出我們沒有察覺的問題，為安裝、調試和試車工作的順利進行提供了技術保證。項目的設計人員也為項目傾注了大量心血，對于我們的需求，無論是在工作時間還是非工作日，都有求必應。”
效果
2020年8月，該公司一期2萬噸電池級氫氧化鋰項目建成并投入試生產，從開工建設到投產運行只有短短的300天，創造了鋰電企業建設發展的新速度。羅克韋爾自動化集控制、智能電氣和氣體探測系統的一體化解決方案不僅幫助客戶大幅縮短了產品的上市時間，同時在安全、節能、環保和高效方面為客戶創造可持續價值。先進的全廠自動化控制系統實現了生產的高度自動化，可以幫助客戶顯著提升產品質量和產量；PlantPAx高效的操作界面和報警管理，有效提高了操作員的工作效率，避免誤操作，為安全生產提供保障；智能電氣解決方案則采用了大量的智能電氣元器件，如變頻器等，從而幫助企業極大地降低能耗。
隨著一期工程的順利投產，項目二期年產2.5萬噸電池級氫氧化鋰項目也于2020年12月正式啟動，預計于2021年底建成投產。羅克韋爾自動化將繼續為二期項目部署覆蓋全廠的自動化和智能電氣解決方案。
該項目是羅克韋爾自動化迄今為止最大的分布式控制系統（PlantPAx）、智能電機控制中心（iMCC）和氣體探測系統（GDS）一體化應用項目。當前，新能源汽車已經成為全球汽車工業轉型升級的方向和潮流。面對這一時代機遇，羅克韋爾自動化愿與客戶攜手，不遺余力地將自動化、數字化和智能化技術在成本、效率、質量、安全和節能環保等方面的優勢引入電池級氫氧化鋰生產，讓更多企業從中獲益，推動全球能源轉型的同時，為人們帶來安全、舒適、高效的駕乘體驗。
全球新能源產業迅速發展，鋰電產業鏈成為核心原材料之一。生產環節復雜，產量需求巨大...難題當前，羅克韋爾自動化克服挑戰，幫助客戶加快上市步伐，提升質量產量，創造可持續價值，與客戶攜手共同推動全球新能源產業前進。
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