经过几十年的使用,化石能源暴露出大量的问题,新能源替代化石能源是必然趋势,发展新能源是各国发展的必由之路。近年来,我国相继出台了一系列的新能源鼓励政策,2020年11月,我国刚刚发布《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》,再一次明确了新能源汽车、新能源和节能环保等绿色低碳产业的战略地位。其中氢氧化锂是新能源储能装置中锂离子电池正极材料的重要原材料,促进新能源和新能源汽车产业的发展有着至关重要的作用。
但是目前电池级氢氧化锂的生产工艺路线长,能耗高,产品质量要求也较高,并且产品及部分生产原材料为危险化学品,存在安全风险。国内许多锂盐生产企业建厂较早,仍采用传统的生产方式进行生产,生产线智能化、自动化程度低;各工艺环节均采用人工控制,全凭人的主观能动性发挥作用,没有有效的控制措施,产品质量得不到保证。其次,传统方式生产人工岗位较多,智能自动化设备较少、劳动效率低,计量设备较少,原辅材料、能耗和工艺参数也得不到有效控制,增加生产成本。还有安全方面,传统锂盐生产缺乏有效的安全控制措施,因锂盐属于危化品,生产过程会存在安全隐患。
虽然在过去十年新能源行业飞速发展的过程中,中国新能源行业企业取得了辉煌的成就,也带动了基础锂盐厂的快速扩张,但各氢氧化锂生产企业在新的信息时代所面临的挑战也极为严峻:1、产业结构不合理,新产能重复投资造成产能过剩;2、老旧产能效率低下,安全、环境问题凸显;3、管理理念和机制存在差距;4、产品同质化,附加值不高;5、人口老龄化,技能劳动力出现短缺。因此需要建立智能化、自动化生产线来进行生产控制,降低生产成本,降低生产风险,提高产品质量,提高企业在锂行业的竞争地位。
为此,工业化与信息化的结合为中国制造业特别是新能源行业升级提供了新的方法论和路径,中国工业和信息化部于2016年提出了中国的智能制造模式:智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式,智能制造是落实我国制造强国战略的重要举措,满足高质量发展的需求。
智能制造的实现,能够为企业、社会带来巨大的效益:第一,对现有的锂盐行业的提升,包括缩短开发周期、降低成本、提升效率等。采用虚拟制造技术可以在产品设计阶段就模拟出该产品的整个生命周期,从而更有效,更经济、更灵活的组织生产,实现了产品开发周期最短,产品成本最低,产品质量最优,生产效率最高的保证;第二,智能制造将会推动锂盐行业发展出全新的制造模式,包括柔性制造、绿色制造等。
因此,锂盐生产行业只有抓住智能制造带来的新机遇,用现代信息技术提升锂盐生产行业管理水平,用智能制造新技术提升生产线本质安全水平,最大限度地减少锂产品生产、销售过程中的安全隐患,促进传统锂盐企业产业升级,引领全行业向智能制造业方向发展。同时新能源行业的飞速发展促使锂盐需求量的增加,也必然加剧行业竞争,推动行业生产智能化自动化的发展,只有提升生产线先进程度,增加智能化自动化投入,才能提升产品质量,降低生产成本,提高企业市场竞争力。
基础锂盐行业正处于传统制造模式向智能制造模式转变的关键时期,其产业智能化转型具有迫切的需求且对整个传统锂盐生产行业的转型升级具有较强的示范作用。“智能制造、标准先行”,标准化工作是实现智能制造的重要技术基础。但目前,仅有工业和信息化部委托中国有色金属工业协会组织研究制定了《有色金属行业智能加工工厂建设指南(试行)》,并没有针对基础锂盐特别是氢氧化锂矿法生产智能工厂建设的规范性指导和评价文件,因此亟需制定《氢氧化锂智能生产规范》标准。