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【华光往事回忆篇】中国第一条现代化锂离子电池生产线


华光创建中国第一条现代化锂离子电池生产线

盛宏林①

1997年11月,为进一步拓展华光集团及华光科技股份有限公司业务,培育新的经济增长点,公司有关部门和领导经过广泛的市场调研和分析,决定开拓锂离子电池业务。

锂离子电池作为新型环保电源,具有比传统铅酸蓄电池能量密度大、质量轻、循环寿命长等特点,随着通信工具、手提电脑、电动工具的小型化、便携化,20世纪90年代初一经推出就得以迅速发展,市场前景非常广阔。

锂离子电池由美国发明,199年由日本索尼公司首先实现规模化生产,并在技术和市场方面处于绝对垄断地位。当时日本的一只800mAh的单体电池在二级配套市场的价格达到了800元。而我国的该产品在1990年主要原材料还处在实验室阶段,1997年时也仅有少数单位有主要原材料并组装进入中试,但因没有高品质的原材料,缺乏电池精密组装设备,产品档次低,不能规模化生产

一、与清华大学核能研究院的合作

项目启动之初,由华光集团公司副总经理、总工程师向阳牵头组织,成立了筹备组,由公司副总经理赵占法、规划部徐根远副主任负责。在与清华大学核能研究院签订了“锂离子电池正负极材料、电解质和电池组装产业化协议”后,公司立即组织相关人员进入项目,由于项目属于新能源范畴,涉及电化学、材料学、化学、化学工程及精密机械装备等专业领域,而公司又缺乏相应的技术人员储备和知识程累,对华光来讲是一个全新的技术挑战。为尽快使项目启动,公司先组织了相关或相近专业的人员,有张建群、尹忠刚、李学智、李懿周5人,于1997年12月中旬由我带队,先期进入清华大学核能研究院,在万春荣教授组织的研发小组开展工作。

按合作协议的要求,要实现协议中的三种原料—正极材料LiCoO2、LiMn2O4,电解质LPF4及电池的规模化生产,在1998年年底形成1500万只/年的电池组装及材料配套能力。从各方面分析时间非常紧迫,任务非常繁重。小组成员紧密配合研发小组的工作,做好专业化分工。经过一个月的实地学习和工作以及去深圳进行的考察,根据合作方项目的实际试验试制情况,1998年1月18日,我写出了锂离子电池制造项目进展及有关问题报告并向集团公司全体领导汇报,提出了项目的复杂性和紧迫性,集团公司董事长、总经理王新华于春节前亲赴清华核能研究院考察。198年2月,公司又进一步加强了组织领导工作,成立了锂离子电池项目工程组。我任组长,主要负责化学合成及设备,赵占法副总经理负责对外联系合作,外聘原音机公司总经理张富泰负责组装技术及设备,并要求合作方于当年7月按合作技术要求提出设备要求和技术指标。

围绕这一任务和目标,大家分头展开工作,分别赴成都建中锂电池厂、珠海太一电池有限公司、755厂、常州电池厂、电子工业部天津第十八研究所(简称“天津十八所”)、电子工业部标准所等单位进行考察调研,并与国内外设备制造商、经销商洽谈,查阅了大量的锂电池技术资料,逐步对锂电池生产的主要原材料和组装技术有了更深的认识,随着工作全面深入地开展,大家进一步认识到,要达到高品质电池的规模化生产,在当时国内无成熟原材料合成技术,无电池组装技术和成熟组装设备的情况下,要在1998年使所有产品达到高品质量产化水平显然存在诸多问题和困难。1998年3月中旬,根据合作方在该项目上的实际试验进度,我向王新华总经理作了书面汇报,指出了合作方工作进度与我单位期望的差距。4月初,赵占法副总经理又亲赴合作单位了解实际情况,协调研发进度。到4月下旬,着眼于市场的紧追性,以及合作方在产品上没有成熟的技术,特别是在组装技术上更是短板,公司及时作出项目调整。调整思路如下:①组装技术要提前介入;②多方位获得组装技术,如全套或部分引进技术和设备,合资合作建厂(国内外),购设备单体,聘用专家等。最终,与清华大学核能研究院的合作方式调整为主要在材料化学合成上继续合作研发,设备和组装技术以其他方式并行展开。

二、与北京有色金属研究总院的合作

为加强项目的工作,1998年5月初,公司确定由华光科技股份有限公司副总经理郑铁民主抓项目,按新的工作思路,分别与国外的日本SONY(索尼)公司、三井物产公司、入江通商株式会社、ENAX(英耐时)株氏会社、伊藤忠商事株式会社,韩国LG公司,美国RD公司、 Sysco(西斯科)公司等,国内的北京有色金属研究总院、天津十八所、中科院物理研究所洽谈。在这轮治谈中,大部分国外公司以出售设备为主,没有配套的相关技术支撑。而国内的几家单位基本上是处于组装中试阶段,具备相应的人、机、物之间的磨合经验。北京有色金属研究总院稀有金属研究所从20世纪80年代开始做锂一次电池,在研究所副所长卢世刚博土、课题组组长吴国良教授、刘人敏教授的带领下,锂离子二次电池从1993年开始研发,1998年已基本形成了18650圆柱形、AA型电池,正极材料LCoO2、负极材料天然石墨的中试水平,电池和材料的性能与国外产品相当。如果再添加部分关键设备,可进一步扩大中试线的产能和品质,能够摸索出一条适合国内环境的生产工艺技术和设备。1998年6月4日,双方有关人员第一次在北京洽谈,我方人员有我和郑铁民、赵占法、张富泰等,对方有镜建明副院长、黄松涛所长、卢世刚博士等。双方都表达了良好的合作意愿,并就中试线完善,提高生产工艺水平和产晶品质,人员培训,合资公司等问题进行了交流。7月2-3日,双方又进行了进一步的谈。7月3日下午,我们在电子工业部与天津十八所洽谈合作;7月20日,我们与中科院物理研究所洽谈。通过一系列的谈判、分析、比较,最终与北京有色金属研究总院签订了于8月初完成中试和人员培训的协议。9月初,在清华大学核能研究院参与项目的人员兵分两路。一部分人员被抽调到北京有色金属研究总院参加中试线的学习培训,在完善中试生产线的过程中,耿海龙负责材料及浆料制备,李学智负责电极制作,王春生、李懿周负责电池装配,张建群负责电池检测,任宁负责电池的安全检测,尹忠刚负责设备。做到了分工明确、责任到人,可实现精确掌握。另一部分主要是当年新入职的人员,有研究生刘伯文、张汉平,本科生王建武、杨爱民等7人,他们留在清华大学核能研究院继续开展化学合成试验。这些为该项目在中试生产线的基础上向规模化生产打下了坚实的基础,大大降低了项目存在的投资风险。

三、与日本ENAX公司的合作

有了中试生产线的基础后,公司决定要尽快实现规模化生产,不能等中试线完成后再做规模化生产准备,设备采购、合资企业、市场进入的工作要同时展开。1998年12月,公司分别成立了以郑铁民为主的负责合资企业文件起草小组,以我为主的设备招标标书起草小组,并成立了以市场为导向的锂电池事业部,以尽快拓展市场。以卢世刚博士为主的技术谈判小组,在与国内外设备供应商的谈判中,进行了详尽的技术交流。结合我方的现实技术状况,综合考虑外方的设备特性,我和尹忠刚整理出了设备技术指标和招标文件。1999年3月25日,以获得方形电池生产技术和配套设备为目标,以前期广泛接触的供应商为特定对象的招标在山东省机电设备招标中心开标,但结果很不理想。究其原因有以下三点:一是外方技术封锁;二是标的设备是非标设备,不是通用设备,物料、工艺、设备三者联系紧密,互相影响;三是标价过高。总结这次招标失败的原因,郑铁民提出了不放弃技术与设备的成套性,也指出了有色金属研究总院现有的圆柱形电池与方形电池技术的差异,并指出可利用前期洽谈中日本ENAX公司愿意转让的部分方形电池技术,以减少技术风险。

日本ENAX公司的代表是小汉和典博士,他曾供职于SONY公司锂电池工厂。他掌握关键工序如正负极浆料混合,组装、电池化成、检查和设备上的配套技术,也熟悉其他工序的技术,他同意我们根据需要自由选择技术。他在商务交流中相对比较灵活,在技术交流中严谨认真,能提供整体的系统集成解决方案,保证专业的技术服务。此外,他还有与韩国LG公司合作的经验和基础,因此双方的沟通比较通畅。在此基础上,1999年5月底,由郑铁民带队,我和黄松涛、卢世刚、吴国良、尹忠刚一行6人组成考察组赴日本考察。赴日期间,我们白天考察企业,晚上乘车转移地点,经常一天的行程超过1000km。我们考察了近10家设备制造厂,加深了认识。最终达成了与ENAX公司和其他设备厂的合作关系。6月1日和5日,双方又进行了商务和技术谈判,初步确定了合作框架。回国后,我们又与其他外方设备进行认真的比较,又经过几次交流、沟通、谈判,10月,我们与日本 TOMAC和ENAX公司签订了“锂离子电池设备采购合同”。合同分两部分:一部分为采购总金额为6000万元人民币的商务条款;另一部分为生产效率为8只分的方形铝壳电池成套设备技术条款,制造周期为6个月,于2000年4月验收交付。

四、潍坊华光电池有限公司的创立

1999年7月2日,与北京有色金属研究总院合作的锂离子电池和正极材料中试生产线进行了验收,验收双方依据国内外产品的水平和北京有色金属研究总院的技术水平,一致认为达到了验收条件所制定的工艺文件和产品技术标准为规模化生产打下了良好基础,为设备采购提供了依据后,为合资公司的创立奠定了基础。在经过了多次的洽谈协商后,12月26日,双方签订了合资合作协议,共同发起成立潍坊华光电池有限公司(以下简称“电池公司”)。注册资本为1亿元,华光现金出资8000万元,占比为80%;北京有色金属研究总院以技术和中试生产线作价100万元,占比为10%;国投电子公司出资1000万元,占比为10%。王新华任第一届董事会董事长,200年1月21日,第一届一次董事会任命郑铁民为总经理,我和卢世刚、吴国良为副总经理。同日下午,郑铁民召开第一次经理办公会,就人员分工和当年工作目标和计划作出部署,要求按原计划在10月完成电池组装线和正鱼极材料生产线的安装、调试。

五、厂房配套施工、设备安装与试生产

电池公司厂房建立在潍坊高新区北海路华光园内,建筑面积为30000m2,项目实际使用面积(包括地上一层和地下一层)共13000m设备采购后,依据办公、生产工艺要求,由我牵头,协调集团房地产开发部门,工程部门在设备进入前完成了厂房平面布置施工,配套水电、气安装,辅助生产设备干燥室、制氮制冷设备安装。

2000年3月下旬,电池公司的控股公司潍坊华光科技股份有限公司控股权发生了变更,改由北京大学青鸟集团控股,控股公司的组织结构、领导层都发生了重大变化。此时,原合同订购的设备已经制造完毕,马上要进入交付验收的阶段,但是新进入的控股股东对该项目是否继续进行下去产生了动摇。经过郑铁民总经理与有关上级积极沟通,促成了我方人员如期赴日本进行设备启运前的验收。验收分为两组:第一组由我带队,成员有李学智、刘伯文、任宁、苏贞峰、张健群、王承军:第二组由卢世刚、尹忠刚带队,成员有李懿周、张汉平、杨爱民、张雷、韩仓。4月2日至4月底,两个组于不同时间赴日本完成了设备验收。在国外,每个设备负责人都认真地学习操作,回国后进行了认真的总结,并开始编写工艺文件,为接下来的安装和试生产做好准备。
突然的变化造成了项目不能如期进行。在项目验收完毕,设备启运前,在付款上出现了问题,由于新领导对项目不了解,导致未能按合同约定执行。郑铁民总经理晓以利害、据理力争,终于促成了全套设备在2000年8月份运抵公司,比计划晚了3个月。10月份开始进入设备安装阶段,在涂布机的安装调试过程中,出现了国内配套热油锅炉的管道密封漏油和配电信号电缆的安装问题,尹忠刚、李懿周、任宁、苏贞峰等同志通宵作业,困了就在办公室和衣而睡,在全体人员的努力下,至2000年年底基本完成了硬件安装。2001年1月,以日方所带的6万只电池原材料和配件,以及063448、86348两种方形铝壳电池进行通线试验,取得了预期的效果,达到了合同要求。2001年“两会”之后,中央电视台在《新闻联播》中播报了“我国第一条现代化锂离子电池生产线在潍坊投产”,2002年《电池工业》电源技术》等期刊也进行了报道。

政治局委员、时任山东省委书记的吴官正和山东省省长张高丽分别到公司视察指导工作

六、公司运营

公司成立后,在郑铁民总经理的带领下,在企业管理方面迅速构建了完整的企业组织机构,建立健全了现代化的企业管理制度,编纂了《企业管理法》;在技术上,卢世刚博士、吴国良带领研发团队积极些完善工艺技术,提高产品质量,扩大产品品种;在生产上,由我负责的生产管理和后勤管理,在人员管理、生产组织、后勤保障上全力将在市场营销方面,最初由刘立健副总经理负责,后来由何兵刷总经理负责,在公司成立前成立的锂电池事业部的基础上,迅速打开了市场,扩大了企业知名度,一方面以国内知名手机厂商配套为目标,如海尔、波导;另一方面做好二级市场配套。

随着手机品牌和品种的迅速增多,无论在一级市场还是二级市场上,对配套电池型号的需求都迅速增大,而日本自动化生产线当时只能生产两种型号的电池。面对市场的变化,公司迅速成立技改公关小组,以063448型电池为标的进行工装改造,涉及工装50多种,到2001年7月初就改造完毕并顺利下线,满足了市场需求,也为今后扩大品种积累了宝贵的经验。为更快更好地实现多品种生产,在国内的基础上,公司从卷绕开始到激光封孔结束,到2002年又建立了两条手动组装线,极大地丰富了产品型号,基本可以满足市场的需求。

2002年10月,公司总经理郑铁民调任上市公司任职,由童庆明任总经理。随着我国手机的迅速普及,电池得以快速发展。从200年开始,公司的电池产品逐步形成批量生产,2005年达到高峰,年产量达到近2000万只,销售收入近2亿元。

七、结束语

锂电池作为华光科技股份有限公司投资的项目,方向正确,产品对路,市场前景广阔。公司投产后,与国内的天津十八所、哈尔滨光宇在国内堪称“三甲”。但由于发展理念和主要领导的个人决策,2006年,在形势大好的情况下,锂电池项目戛然而止,令人痛惜。在这个过程中,我和其他项目参与人向阳、赵占法、郑铁民、尹忠刚、李懿周、李学智、李景敏、张健群、耿海龙等同志,为项目的实施倾注了大量的心血,有的人长期在外工作,舍小家为大家。北京有色金属研究总院以卢世刚、吴国良为代表的技术团队,在公司成立后就扎根潍坊,为公司的建立和发展做出了重要贡献。目前,公司原有的人员,特别是技术人员很多已成为该行业的骨干,继续为我国的新能源事业发展做贡献。从大处讲,项目的实施促进了我国锂电池事业的发展,这点又令人欣慰。


①作者简介:盛宏林,1961年生,山东潍坊人,高级工程师,1982年8月毕业于太原机械学院。历任山东化工厂技术员,华光集团教育科教员、组织科干事、通信分公司工会主席,华光科技开发中心副书记、锂电池工程办主任,华光电池有限公司副总经理作为主要成员全过程参与了公司锂电池项目的筹备、启动、推进,对项目的顺利完成做出了突出的贡献。

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