先进电池高质量制造：标准化·大规模·智能化

先进电池在未来制造能源体系中将发挥基础产品的作用，成为通用目的产品，成为新能源、制造能源产业的重要核心支柱产品。本书站在制造工程化的视角，分析总结了先进电池标准化、大规模、智能化制造相关技术，创造性地提出电池大规模制造三大流(物料流、信息流、能量流)连续的原则以及解决先进电池高质量、大规模、低成本制造问题的一些想法，阐述先进电池大规模制造的技术基础，标准化制造应该遵循的原则、方法和实施内容，以及提升电池制造质量的智能化闭环手段。 本书旨在助力于解决先进电池高质量制造的难题，可为储能、动力电池产业、制造能源体系等领域的工程技术人员在电池设计、制造规划、制造管理、电芯制造设备开发、制造安全与品质控制等方面提供参考，也可为相关专业的高校本科生、研究生以及对储能及动力电池产业感兴趣的人士提供参考。

阳如坤，研究员，国际IEC/TC23/SC23K专家，国标委SAC/TC159专家,享受国务院政府特殊津贴和广东省政府特殊津贴，是深圳市高层次人才，广东省\"特支人才\"等，现任深圳吉阳智能科技有限公司董事长。 曾先后获得国家科技进步奖、科学院科技进步特等奖、国家能源科技进步奖等各类奖项。牵头制定《汽车动力蓄电池工程装备发展路线图》、《节能与新能源汽车技术路线图》动力电池制造部分、编写专著《先进储能电池智能制造与装备》、《锂电池制造工艺及装备》。在锂电池制造工艺及装备研发、智能机器研发、智能制造系统与体系建设等领域有深入研究和丰富的实践经验。建立了锂离子电池数字化车间集成标准，解决锂电池大规模、高安全制造难题，走出一条中国锂电装备创新发展道路。拥有超过300项电池制造激光模切、卷绕、叠片制造技术及装备的核心专利。 黄永衡，标准化高级工程师（教授级），广东省标准化协会副会长，广东开放大学教授、桂林理工学院客座教授，清华大学深圳国际研究生院校外导师，西北政法大学新闻传播学院研究生实务导师。 多次参与国际标准化工作会议；实质性参与国际标准、国家标准、行业标准、地方标准共二百多项的编制工作。2008年获两项\"中国标准创新贡献奖\"三等奖;2023年获得\"中国标准创新贡献奖\"二等奖；2024年获得\"广东省标准化突出创新贡献奖\"标准化成就奖。主要研究方向集中在标准化领域。

第1章 制造能源时代与电池发展001 1.1 能源与能源革命 001 1.1.1 能源的概念与特点 001 1.1.2 三次能源革命的历程 002 1.1.3 新能源的特点及发展前景 006 1.1.4 新能源的能耗效率与产品技术路线选择 007 1.2 制造能源时代 009 1.2.1 制造能源概述 009 1.2.2 制造能源的价值 010 1.2.3 制造能源时代下的电能替代 010 1.2.4 制造能源系统 012 1.2.5 制造能源技术对第三次能源革命的意义 018 1.3 电池的应用及发展方向 020 1.3.1 能源存储的方式及特点 020 1.3.2 电池作为能源存储载体的优势 021 1.3.3 电池成为通用目的产品 021 参考文献 024 第2章 工程理论与先进电池大规模制造025 2.1 工程科学论及其在大规模制造中的应用 026 2.1.1 科学-技术-工程三元论 026 2.1.2 工程科学的内涵 029 2.1.3 工程理念和工程思维 033 2.1.4 工程决策思维的特点 035 2.1.5 工程决策思维的过程和环节 037 2.1.6 工程设计实施的原则 038 2.1.7 工程设计思维在大规模制造中的运用 041 2.2 大规模制造技术 043 2.2.1 大规模制造技术基础 043 2.2.2 大规模制造产业发展历程 046 2.2.3 现代大规模制造中的连续制造技术 050 2.2.4 现代大规模制造中的同步控制技术 051 2.2.5 现代大规模制造实现的原则和技术 056 2.2.6 大规模制造业的规律 059 2.3 大规模定制制造 061 2.3.1 大规模定制的概念 061 2.3.2 大规模定制生产模式的主要内容 062 2.3.3 大规模定制生产模式的三个基本策略 063 2.3.4 大规模定制对制造系统的要求 064 2.3.5 电池大规模定制制造的实施要点 064 2.4 先进电池大规模制造的实现 066 2.4.1 先进电池制造原理 066 2.4.2 先进电池的制造规模及制造思路 067 2.4.3 先进电池大规模制造的痛点 069 2.4.4 先进电池大规模制造理念 071 2.4.5 先进电池大规模制造的未来 079 2.5 先进电池制造降本策略 080 2.5.1 电池制造的成本趋势 080 2.5.2 先进电池制造降本的方式 080 参考文献 083 第3章 现代标准化理念与先进电池智能制造084 3.1 标准化概述 085 3.1.1 标准化发展概述 085 3.1.2 标准的概念 088 3.1.3 标准化的概念 092 3.1.4 标准化战略 093 3.1.5 标准体系 096 3.1.6 标准数字化 100 3.2 标准化与电池智能制造 103 3.2.1 先进制造业 103 3.2.2 智能制造技术 105 3.2.3 标准化是智能制造的重要基础 114 3.2.4 智能制造标准化的构建 118 3.2.5 电池智能制造标准化 119 3.3 超前标准化模式与电池制造产业 120 3.3.1 超前标准化模式 120 3.3.2 研发与标准化同步 129 3.3.3 研发与标准化同步的实施 131 3.3.4 超前标准化模式与先进电池产业高质量发展 134 参考文献 136 第4章 综合标准化与先进电池智能制造137 4.1 综合标准化理论 137 4.1.1 综合标准化概述 137 4.1.2 综合标准化方法论 138 4.2 综合标准化过程 141 4.2.1 准备阶段 141 4.2.2 规划阶段 142 4.2.3 制定标准阶段 143 4.2.4 实施阶段 143 4.3 综合标准化特点 143 4.3.1 从整体目标出发考虑问题：整体性 143 4.3.2 以解决问题为目标：目的性 144 4.3.3 用一套系列标准解决问题：成套性 145 4.3.4 标准相互依赖：敏感性 145 4.3.5 标准的全过程管理（闭环控制） 146 4.3.6 计划性和风险性 147 4.4 综合标准化的现实意义 148 4.4.1 适应经济技术发展的新趋势和新要求 148 4.4.2 促进传统企业的管理体制转型 149 4.4.3 把标准化提升到系统水平，发挥系统效应 150 4.5 先进电池智能制造综合标准化 151 4.5.1 总体要求 151 4.5.2 建设内容 152 4.5.3 标准的实施路径 161 参考文献 161 第5章 先进电池制造质量控制与智能制造163 5.1 制造业质量管理 163 5.1.1 质量的概念和认知 163 5.1.2 质量管理 165 5.1.3 标准化在质量管理中的作用 168 5.1.4 卓越绩效模式——TQM 的标准化 172 5.2 先进电池制造的高质量发展 175 5.2.1 产品质量是高质量发展的基石 175 5.2.2 制造业产品的高质量发展 179 5.2.3 先进电池制造质量 183 5.2.4 电池制造高质量发展的意义 188 5.3 先进电池制造质量与智能制造 190 5.3.1 智能化是解决制造质量的基本方法 190 5.3.2 电池的结构缺陷检测 196 5.3.3 先进电池智能制造质量闭环 202 5.4 智能化解决方案案例——基于模型的方形锂电池卷绕张力控制方法 204 5.4.1 张力控制系统 205 5.4.2 非线性系统建模设计 206 5.4.3 系统理论建模及仿真 208 5.4.4 BP 神经网络辨识系统 208 5.4.5 总结 209 5.5 智能化解决方案案例——电池智能制造质量数据优化 210 5.5.1 智能制造质量数据 210 5.5.2 智能系统实现与结果 214 5.6 先进电池智能制造系统成熟度实现的层级 216 参考文献 217 附录1 电池智能制造基础共性标准拟制清单218 附录2 电池智能制造关键技术标准拟制清单220