江苏省动力电池行业智能化改造数字化转型实施指南（第二版）

目录

一、总体原则............................................1

1、指南范围..........................................1

2、行业概述..........................................2

3、行业智能化改造数字化转型现状.....................4

二、目标与螂........................................7

1、总体目标.........................................7

2、系僦构...........................................7

三、环节与场景.......................................18

1、研发设计..........................................19

2、生产制造.........................................22

3、运营管理.........................................25

四、路径与方法........................................30

1、诊断评估.........................................30

2、智能化改造.......................................34

3、部省专项资金、试点示范..........................41

4、重要供需对接活动................................46

5、中小企业扶持政策.................................50

五、愿景与展望.......................................54

附件1：实践案例.......................................55

附件2:技术缩略语....................................67

附件3:服务商目录......................................68

附件4:工信部发布《中小企业数字化转型指南》.........70

附件5:工信部发布《中小企业数字化水平评测指标（2022年版）》

....................................................................................................................77

一、总体原则

1、指南范围

动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、

电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。其中，

电动汽车是动力电池制造企业的主要客户。动力电池作为电动汽

车三大电动系统之一，是电动汽车能量的主要提供者，它的能量

密度、稳定性、长寿命、安全性、充放电速度、成本等因素对电

动汽车的可用性起到至关重要的决定作用。

从系统的角度，动力电池通常由电池（电芯、模组、Pack）

和电池管理系统（BMS）、冷却系统、线束、外壳、结构件等相

关组件构成。动力电池具备多种技术路线和材料体系，不同的正

极材料（银钻锦酸锂、镒酸锂、磷酸铁锂等）、负极材料（碳基、

硅基等）、电解质（液态、半固态、固态）的选择将决定动力电

池的核心性能。根据封装方式、电芯形状的不同，市场上电芯可

分为三类：方形电芯、圆柱电芯、软包电芯。多种材料体系的选

择、不同工况的性能追求、不同封装性式的轻量化结构要求、极

致的成本要求、快速的产量供给需求等条件必然导致动力电池的

研发和制造的难度和风险。

动力电池是新能源汽车的“心脏”，也是全球双碳目标实现的

重要支撑。动力电池生产过程的节能降碳，以及从原料生产到电

池回收的全产业链创新对双碳目标实现均有重要的影响作用。

本指南将着眼于动力电池行业自身的核心管理领域（前沿开

发、产品设计、产品制造、产品运营等)，并覆盖动力电池全产

业链的材料检测、跟踪回收、碳管理等。

2、行业概述

(1)全国行业发展概况

发展现状：1-6月，全国新能源汽车总销266.1万辆、同比

增长1.2倍，市场渗透率达21.6%,带动车用动力电池装机量总

销UO.lGWh、同比增长1.1倍，带动正极材料、负极材料、隔

膜、电解液四大电池关键材料分别总产73万吨、55万吨、56亿

m、34万吨，同比增长均超55%。

发展趋势：a.市场保持快速增长：顺应“双碳”国家战略，预

计“十四五”期间新能源汽车产销将突破900万辆，对动力电池的

需求量达450GW。b.技术加速迭代升级：围绕全气候、高安全、

高比能、长寿命、低成本等需求，基于“掺硅补锂”、无钻正极、

硅碳负极等技术的高比能、高安全动力电池，4680无极耳等新

结构电池，半固态、钠离子、锂硫等新体系电池等正加速研发。

c.全领域全周期低碳化：除新能源汽车以外，动力电池将在船舶、

工程机械、港口机械、农业机械等领域实现批量化应用；退役动

力电池回收及梯次利用体系将持续完善，促进全周期闭环构建；

围绕碳管理体系建设，推动全链条低碳化发展。

(2)我省行业发展概况

我省已集聚动力电池产业链重点企业122家，涵盖正极/负

极材料、电解液、隔膜、电芯、电池模组(PACK)、电池管理系

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统(BMS)、功能辅件、制造装备、电池回收及梯次利用等关键

环节，产业链条布局基本完备，产业集群效应明显增强。

a.产业规模稳居国内首位。截至6月，全省33家车用动力

电池企业已建产能219.57GWh,在建产能297.29GWh,均稳居

全国首位。1-6月，全省动力电池累计产销量分别为84.80GWh、

79.72GWh,同比增长77.9%、82.0%,国内占比41.1%、43.0%,

均稳居全国首位。全省动力电池平均产能利用率为67.95%,高

于全国平均水平14.5个百分点，位列全国第2位。

b.区域集聚效应愈发凸显。我省动力电池产业已形成了"常

州、南京两大集聚中心，无锡、南通2个材料装备配套基地，盐

城、苏州、镇江等多点支撑”的区域协同发展格局。其中，常州

集聚重点配套企业48家，1-6月实现动力电池产销量38.68GWh、

36.77GWh,省内占比45.6%、46.1%,产能利用率高达76.13%,

内销优势突出。南京集聚重点配套企业19家，1-6月实现动力电

池产销量31.05GWh、29.26GWh、省内占比36.6%、36.7%,产

能利用率提升至70.01%,外供特色明显。

c.产业配套联动发展迅速。1-6月全省动力电池配套材料及

装备产业完成产值规模435.5亿元，同比增长42.8%,实现了同

动力电池(电芯)产业的联动、高速发展，有力支撑了新冠疫情

常态化防控下省内动力电池用原材料、功能辅材、智能装备的稳

定供应。尤其是在隔膜、正极材料、电解液3大关键材料和制造

装备、铝塑膜等配套领域，产品供应已具备全国领先优势。

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d.科研创新能力持续增强。江苏省动力及储能电池标准化技

术委员会已正式获批成立；高保三元正极材料、超薄型涂覆隔膜、

宽温型高电压电解液等关键技术的自主研制取得阶段性成效，性

能参数达到国内领先水平。尤其是中航锂电L300N152A9电芯单

体能量密度达260Wh/kg,循环寿命N2500次，兼顾全气候、高安

全、低成本，已达国际先进水平；蜂巢能源高性能L6短刀片电

芯单体能量密度为175Wh/kg,循环寿命N4000次，关键性能

和叠片工艺均已实现国内领先。

3、行业智能化改造数字化转型现状

在新能源汽车迎来爆发"拐点"和“双碳”政策红利下，作为新能

源汽车"心脏"的动力电池行业也迎来了数字化的"黄金时代"。头

部企业纷纷扩产建厂，数字化工厂建设已经成为企业的必然选择;

愈发激烈的竞争环境下，锂电池智能制造仅仅依靠自动化不再

可行，行业呼唤数字化和智能化。以数字化、网络化和智能化

为核心特征的新一代信息技术正改变着锂电池制造业。

在锂电行业即将迈入TWh时代的当下，高效率、高品质的

交付将成为锂电池企业的重要核心竞争力，而数字化和智能化则

成为塑造这一核心竞争力的关键。目前，中国的动力电池行业有

几个清晰的特点。第一，“扩产”则成为锂电行业发展的最核心话题。

在“30、60”双碳目标驱动下，中国正全面进入空间极其广阔的新

能源大时代。伴随新能源汽车销量大增，汽车动力电池和储

能电池的需求也大幅增长，短期供不应求，长期需求明确。第二，

智能制造和数字化成为“必选项”。当规模化和低碳化成为锂电池制

造企业同时需要面对的问题，智能制造和数字化转型是唯一可行

的手段。基于“极限"制造的高度自动化能力，智能化和数字化手

段将在产品质量、制造能耗、产品研发周期等方面全方位提升动

力电池研发和制造的能力。第三，数据成为动力电池企业的核心

驱动力。电池是数据高度密集型产品，从材料选择和试验、电池

体系和产品设计、电池制造和测试、电池运营和健康跟踪等各个

环节都是围绕核心数据开展关键活动。数据是否驱动研发、数据

是否驱动制造运营、数据是否驱动电池维护成为行业企业的核心

问题。第四，“极限响造和“极简”智造成为电池制造的主流方向。在

市场需求的高速驱动下，追求高产量的极限制造能力是各个电池

企业进行智能化改造的重要目标。同时，实现工艺的高度集成化,

"极简”化的整体设备代表了电池行业的主流方向。第五，电池回

收将成为电池行业发展格局的重要影响因子。国家的绿色制造政

策、电池应用的全方位、高速地发展、电池成本的行业极致竞争,

这些因素都成为电池回收技术突破的重要驱动力。电池回收技

术的成熟和电池的梯次利用将对电池行业格局产生巨大

的影响。

电池头部企业，数字化和智能化价值逐渐显现。动力电池头

部企业纷纷制定了近期、中期和远期规划，提出信息化战略，针

对不同业务场景，依托人、财、物、产品、客户和生态等载体，

大力推进智能化和数字化建设。围绕数字化战略，头部企业也努

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力构建数字化灯塔工厂，并追求高效、可持续的全球制造网络。

基于统一数据管理平台的"未来工厂"成为头部企业智能化改造

数字化转型的重要战略。数字化材料研发、数字化电池研发数据

平台成为电池头部企业持续提升行业竞争力的重要支撑。

非头部企业，数字化成为“必选项”。一方面是政策的引导，而

另一方面，则来自市场的倒逼。面对动辄数十GWh的需求，既

考验设备服务商的标准化交付能力，还考验企业的工艺开发能力

和规模化制造能力，这对锂电池智能制造提出了更高的要求。

在激烈的市场竞争下，电池厂商不仅需要持续提高产品质量和生

产效率，更需要提高设备的柔性化、信息化和智能化水平，而不

断缩短产品的开发时间和交付周期以适应瞬息万变的市场环境。

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二、目标与架构

1、总体目标

围绕”碳中和、碳达峰”国家战略目标，紧抓新一代信息技术

与先进制造业融合发展机遇，贯彻落实制造强省和网络强省指示

精神，以智能制造和工业互联网创新应用为核心，以"绿色智能

生产、设施互联互通、数字设计运营、数据开放共享、产业互促

互融、系统安全可控”为方向，坚持企业主导、实施龙头牵引、

构建产业生态，充分发挥国家智能制造试点示范和省级智能制造

示范车间的引领效应，培育一批示范引领作用强劲、综合效益显

著的智能化改造数字化转型示范试点企业。通过智能化的制造手

段、数字化的控制技术、数据驱动的研发和管理模式帮助动力电

池企业实现产品质量变更、运营效率变革、执行动力变革，在关

键制造节点实现智能化改造，在产品全价值链实现数字化升级，

进而推动动力电池全产业链实现”研发全流程、生产全过程、产

品全周期、管理全方位、安全全覆盖”，打造全国动力电池行业

智能化改造数字化转型新标杆，促进省智能制造水平和供应链现

代化水平的稳步提升。

2、系统架构

动力电池是新能源车的核心部件之一，是整车的主要成本来

源和资产价值最高的部件。动力电池产品相关的科学问题包括动

力学、热力学、稳定性、耦合效应等多个方面，其模型也是一个

多空间尺度、多时间维度的复杂问题。动力电池的制造过程涉及

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多种复杂的物理和化学过程，并追求极致的最小功能单位（电芯）

的产品一致性。所以，无论是产品研发和产品制造，动力电池都

需要高度的智能化和数字化能力的支撑。

伴随动力电池产业迅猛发展，在国际标准方面，ISO已发布

4项标准，IEC已发布4项标准；在国内标准方面，我国已围绕

动力电池已发布21项国家标准和行业标准（包括电性能、安全

性、循环寿命、回收利用等），围绕新能源整车中的动力电池应

用发布33项相关国家标准和行业标准（包括基础通用、安全、

动力、经济和技术要求等）。但是，现有国内外动力电池标准建

设只能基本满足行业发展需求，在关键材料、核心部件、生产设

备、测试验证、充换电设施、循环利用等关键环节有待完善，电

池关键质量控制与可靠性保证类技术标准仍然缺失，制约着动力

电池全产业链条的高质量可持续发展。

本指南基于动力电池产品研发和制造的复杂性、动力电池行

业标准的要求，同时也充分参考国家智能制造标准体系建设指南

（2021）的要求（系统架构、基础共性、关键技术、行业应用标

准），设计了下图中的动力电池行业智能化改造数字化转型系统

架构，覆盖电池材料、电池研发、电池制造、电池应用和服务全

产品周期价值链，引导动力电池企业在基础共性、关键环节智能

化改造、数字化管理和仿真、全域大数据等多个关键领域持续升

级。

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木购I昌建

赋施技术

基础共性

图1智能化改造数字化转型总体架构

整体框架包括了基础共性、赋能技术、数字化经营管理、动

力电池全域大数据、数字化全生命周期管理、智能化制造技术、

碳足迹跟踪和碳排放管理等7个模块。

(1)基础共性

a数据中心

参照《GB50174-2017数据中心设计规范》执行，依据企业

性质定义数据中心等级，满足选址、环境、容错、灾备、消防、

安全等基本要求。

企业能够提供数据中心硬件监控平台，实时本地及远程监控

数据中心硬件运行关键性能指标，具备关键指标异常预警及异常

应急保护措施、包括但不限于网络冗余、电源同于、服务器集群

等方式。

b.信息安全

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企业网络安全应满足等保二级要求。

企业控制系统在接入信息化系统时，必须加装经公安部认证

的单向隔离网闸，满足《工业控制系统信息安全防护指南》（工

信软函（2016〕338号）《工业控制系统信息安全行动计划

（2018-2020年）》（工信部信软（2017）316号）的要求，确保

企业生产过程控制系统的信息安全。

企业有安全策略、安全机制和安全工具来保障企业的信息系

统不被未经授权的访问、使用、泄露、中断、修改和破坏，并保

证信息系统服务保密性、完整性、真实性、可用性、不可否认性。

c.技术人才

数字化转型最难的不是开发一套IT系统或装备，而是改变人

的管理、意识和行为，智能化改造数字化转型的有效推进，“改变

人”是关键，需要企业通过抓住提升现有人才、多渠道引进特殊

人才、大力度培养未来人才等多措并举，由企业家自上而下推动

并在企业内达成广泛共识。通过“训战结合”方式，大力培养一批

具备较强数字化素养的多领域交叉复合型专业人才，形成支撑企

业长期发展的数字化专业团队。通过变革管理，多措并举帮助员

工掌握使用数字化装备的技能，让员工积极拥抱数字化转型并投

入其中，让其在数字化带来的组织变化中可以有更多选择机会，

并为企业员工特别是广大一线基层员工打开新的职业发展通道。

d.评价体系

能够从指标体系、能力成熟度、评价方法、实施指南四个方

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面构建了企业内部评估体系，可对企业智能化改造数字化转型的

状态进行持续性、系统化地评估，并可基于评估结果指定和执行

改善计划，进行持续地能力提升。

(2)赋能技术

a.网络标识

企业能够注册为国家工业互联网标识解析企业节点，向上与

标识解析二级节点对接，具备标识编码、标识解析能力。企业应

依据行业标识解析编码规范，明确企业内部标识对象，标识对象

可包含产品、设备、物料、工艺、模型算法、能力和业务票据等。

企业能够依据自身业务流程、管理规范，并结合行业标识编

码标准，制定对内部标识对象的编码标准。企业应在日常生产经

营过程中，对所有涉及内部标识对象的管理，使用工业互联网标

识解析编码进行唯一性确定。

企业能够在信息化、智能化应用中，引入标编码和解析能力，

实现内部标识对象在信息流、工作流中的管理一致性。鼓励企业

利用标识解析体系的唯一性、可共享性、可溯源性、统一规范性

等优势，积极拓展标识解析应用建设，助力企业智能化改造、数

字化转型。

b.工业互联网技术

企业能够运用5G、工业以太网、NB-IoT、工业PON、多接

入边缘计算(MEC)、IPv6等技术改造升级企业内网，实现产品

研发、生产控制、质量检测、安防监控、产线巡检、仓储物流、

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设备监控、预测性维护等各环节之间的全面互联互通。能够构建

IT/OT融合架构，实现企业内H7OT网络和系统的统一建设、统

一运维、统一管理。

c.大数据技术

企业能够具备数据采集、数据处理、数据治理、数据组织、

数据分析、数据服务、数据开发的智能数据系统，提供统一数据

标准，整合各领域各专业各系统的数据。能够提供数据建模能力，

通过对海量数据的灵活存储和智能分析，把巨量离散的、碎片化

的数据加工形成具有商业价值的信息。提供高效的数据服务能力,

为企业更准确地做出趋势判断、进行精准营销、精细化运营提供

技术支撑。

d.AI技术

企业能够利用人工智能技术（机器学习的理论和方法、深度

学习框架、工具与实践平台、自然语言处理技术、语音处理与识

别技术、视觉智能处理技术等）来解决电池研发、制造、服务领

域的问题难点问题（例如电芯产品质量、模组焊接工艺优化、制

造工艺异常、产品测试和实验、制造运营决策等），追求极限效

率、极限品质、极限成本，真正实现极限目标，真正推动动力电

池智能制造的落地。

（3）智能化制造技术

a.智能装备

在部分关键工序或成套生产线上部署智能化生产装备，实现

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集感知、分析、推理、决策、控制于一体的智能化生产能力，在

电池生产的工艺控制、生产效率、产品良品率上得到保证和提升。

表1代表性智能装备简介

类型场景说明

在电池制造的上下料环节，通过智能机器人替代人工搬

运。机器人佩上CCD视觉系统，通过视觉识别取料位

置、放料位置。在机器上运用AI智能化算法，进行取

上下料

料、放料最优路径优化，智能识别最优速度，慢取慢放、

机器人

快速转移。在机器人上添加智能感应装置，智能识别障

智能

碍物，同时智能识别人为安全、人员到底机器人行动轨

机器

迹区间，自动停止，防止对人、物造成损害。

人

在电池模组堆叠时，添加智能机器人，进行串联、并联

堆叠。通过设置机器人堆叠数量的变量名，以条码或工

堆叠

艺数据区分串联数、并联数，智能化形成不同类别的模

机器人

组PACK包，并完成外壳、盖板、端板相关物料组装等

制造过程。

电池在制造过程中，通过前端测试数据形成不同类别的

智能

分选电芯，通过智能机器人取代传统人为分选，提高分选效

机器

机器人率、准确率。机器人获取上位机发送的等级，自动识别

人

应放料框的位置，完成智能化分选。

在电池化成、分容、ACR、EOL测试、大功率充放电

环节，需进行充放电测试。化成、分容、DCR主要是

对电芯进行性能测试，EOL、大功率充放电是对模组

PACK包进行测试。在电池充分电过程中，需对电池电

双向充压、电压、内阻、功率、容量相关数据进行检测，同时

智能

放电机测试过程中对电池一次性影响很重要。在电源模块中加

仪器

入智能化算法，智能区分电池品质、电池性能，同时给

对分析项，可给企业带来更多数据用途。工艺人员通过

智能化处理的数据，可以反推设备问题、物料问题、人

员相关因素给给电池性能不优带来的影响。

绝缘耐在电池装配焊接相关环节后，加入绝缘测试有很大的必

压测试要。通过绝缘测试，可反推焊接过程的好与坏；通过智

仪器能化的仪表分析，可根据数据曲线来判断生产过程。

b.智能检测

在电池生产过程中，对关键工序或重点工位应用智能化检测

系统，自动地完成关键数据的采集、处理、特征提取和识别，以

及多种分析与计算，实现对被检测对象的及时监控，降低质量成

本，提升产品性能和企业运营效率。

表2代表性智能检测简介

类型场景说明

在离散投料过程中，加入智能视觉，有效的防止因为物

料问题导致电池品质下降。智能视觉具备自动对焦、自

智能上料前

动光源调整、自动模板调用功能，可根据不同工艺、不

视觉检测

同物料、不同型号做出不同模板的切换，达到最优的拍

照环境。通过上料前检测，可提高电池生产的品质。

在电池生产过程中会有大量焊接环境，极耳焊接、顶盖

焊接、注液孔焊接、Burbar焊接、FPC焊接。同时，对

智能焊接后

视觉检测焊接品质有着很大的关注点，抽检和人检已经无法满足

生产节拍要求，需要加入智能相机，通过相机进行智能

化的分析，评判焊接质量。

分析设备工艺参数的相关性，通过数据采集设备采集相

设备应的数据，利用大数据技术、计算机技术、信息技术、

监控人工智能技术进行分析处理、建模，从而实现对设备状

态的预判、决策和故障分析。

智能使用计算机图像视觉分析技术，通过将场景中背景和目

监控标分离进而分析并追踪在摄像机场景内目标。用户可以

场景根据的分析模块，通过在不同摄像机的场景中预设不同

监控的非法规则，一旦目标在场景中出现了违反预定义规则

的行为，系统会自动发出告警信息，监控指挥平台会自

动弹出报警信息并发出警示音，并触发联动相关的设

备，用户可通过点击报警信息，实现报警场景重组并采

取相关预防措施。

C.智能控制

基于先进控制研发，在生产环节中加入智能控制器，通过反

馈调节，闭环控制生产因素，在专业组装环节通过面向激光加工

图元的CAD编辑/导入操作及与工艺参数对应的CAM规划，

配置加工工艺配方，按照工艺配方执行激光加工。可对工艺配

方进行新建、保存、读取等通用管理操作，并可以面向上位智

能制造管理系统进行工艺配方上传。激光加工过程应对加工流

程状态及必要的过程数据进行界面显示和上传，并响应上位智

能制造管理

系统的相关指令及工艺配方。

d.智能能源

在电池生产过程中对关键工序或者重点工位应用智能化检

测系统，自动地完成关键数据的采集、处理、特征提取和识别，

以及多种分析与计算，实现对被检测对象及时监控，降低质量成

本，提升产品性能和企业运营效率。

采用智能传感器、智能物联网，将云平台、大数据、人工智

能等新兴技术应用于能耗管理的实际应用中，建设智能能耗管理

平台，对动力电池及其材料生产用能设备、用能状态、用能环境

等相关环节进行精细化管理与监测，实现用户能耗管理的数据采

集、数据分析、策略优化、策略下发及能耗预测等功能。通过对

能源消耗过程的“信息化”"可视化”管理，及时优化生产运行方式

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和能源使用结构，最大限度提高能源利用率，降低用能成本，实

现绿色与智慧用能。

已智能物流

企业建立数字化物流仿真技术，通过数字化物流是采用物流

线模组模块化设计，PLC程序框架化设计，应用物流仿真技术、

虚拟调试技术、3D可视化技术完成项目开发，缩短项目研发周

期，缩短项目调试周期，提高核心竞争力

智能传输是采用条形码、射频识别技术、传感器、定位系统

等先进的物联网技术，通过信息处理和网络通信技术平台应用于

物流运输、仓储等基本活动环节，实现物料运输过程的自动化运

作和高效优化管理，提升生产效率、降低运营成本。

提供与制造执行系统、供应链管理系统的集成，监控物流流

转过程，实现物料精准配送。

提供与AGV/RGV等自动搬运设备控制系统、仓库管理系统、

制造执行系统，生产设备的集成，完成从缺料信号生成、物料可

用性检查、调度任务生成、发料、调度任务完成、成功接料的整

体协同闭环控制。

(4)碳足迹跟踪和碳排放管理

双碳和减排是全球制造企业的共同面临的挑战和需要完成

的任务，决定了企业的未来生存能力。作为新能源行业的电池企

业，需要对双碳管理进行积极应对，借助数字化的技术构建领先

的双碳管理方案。

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电池企业可以通过数字化平台跟踪电池产品价值链过程的

碳足迹，为每个电池产品构建碳足迹地图。同时，结合智能能源

管理，对电池制造过程的碳排放进行及时跟踪和科学管理，构建

绿色制造最佳行业实践。

电池企业可通过大数据分析技术，在智能能耗管理平台上呈

现企业单位时间内所有涉及能耗及生产设施、设备的碳排放量，

也可采集或收集动力电池供应链上各企业的每个环节产生的碳

排量，将产品生产及其服务在内的全生命周期所产生的所有的碳

排放进行足迹计算。

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三、环节与场景

电池的制造运营主要包括电池研发、电池制造、电池运营三

个重要的环节，其中研发是核心、制造是保障、运营是生命线。

对于不同阶段的公司，数字化转型有不同的焦点，需要做不同的

规划和投入。

图2电芯研发典型流程

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图3电芯制造典型流程

当前，电池行业的数字化水平还处于“及格线”，道阻且长。

其中，电池研发的数字化投入刚刚起步，电池制造数字化牵涉的

实际应用难点很多，主要有人员数字化基础、现场管理标准化、

系统集成、硬件兼容、数据有效利用等问题。在数据有效利用方

面，由于不同仿真模型和参数输入的设置，即便数据真实也会导

致结果千差万别，无法落实到实际生产；在锂电池制造过程中，

很多突发和偶发因素会影响电池安全性能，但这些突发和偶发情

况很难固态化作为数据分析的依据。

1、研发设计

(1)行业现状

电池研发和设计是动力电池企业的核心，决定了企业的长期

市场竞争力。整个动力电池行业从研发人才竞争开始进入研发整

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体体系能力竞争的阶段，将来会推进到研发生态的竞争。

电池研发和设计的数字化一直停留在初级水平，目前主要是

点状的数字化工具的初级使用，例如仿真工具、实验工具等，缺

乏整体性的数字化研发平台，无法支撑动力电池的快速研发迭代。

同时，动力电池是数据密集型产品，需要一体化的全域数据平台

对电池进行全生命周期的管理。目前电池行业的产品数据管理还

处于文件管理水平，产品数据的高效管理成为影响产品研发快速

迭代的瓶颈。

(2)典型改造场景

a.电芯开发

电芯开发是电池研发的核心环节，绝大程度上决定了电池的

整体性能。电芯研发需要经过多个关键环节，包括需求、体系设

计、电芯设计、仿真验证、COE设计、A/B/C/D多个环节验证，

经过工艺的确认后，最后获取量产准入。

电芯开发过程的数字化包括需求的管理、设计方案的管理、

设计的仿真验证、实验方案的管理、实验过程的管理、工艺验证

管理等多个方面。

b.电池测试

科学的电池测试是保证电池产品质量的重要工具。电池测试

包括材料、电芯、模组、Pack等多个验证维度，每个维度的验

证内容包含性能、理化、安全等多个方面的验证。系统的电池测

试涵盖测试硬件、测试软件、测试方法、测试标准、测试团队等

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多个方面。科学和系统化的电池测试需要全数字化的管理方式，

不断降低测试成本，提升测试效率。

数字化的电池测试管理包括测试资源、流程、标准、数据、

环境、设备等各个方面的数字化过程管理。数字化的测试管理可

以为测试业务部门提供透明、高效、精准的电池测试全过程管理。

C.电池仿真

电池仿真是电池开发中重要环节，包括材料模拟、电化学机

理、热、系统等多个方面。电池仿真能够为电池的材料配方选择、

电池体系的验证、电池结构的验证、电池系统的验证提供理论确

认。同时，电池仿真需要和电池测试形成双向互动，仿真可以有

效降低实验和测试的成本，电池测试又能够为电池仿真提供真实

数据的输入，提升电池仿真的精准度。

数字化的仿真工具是高效电池研发的必备工具，可以大大提

高电池设计的验证能力，也能够加快电池研发的速度。

(3)解决方案建议

电池研发和设计需要一体化的数字化平台方案，包含基础平

台、应用工具、和二次开发能力。基础平台解决电池研发需要的

基础数字化管理能力，包括基础的数据、基础的模型、基础的分

析等。基础平台为专业的应用工具提供底层支撑。应用工具是不

同研发领域的专业工具或者应用。图中的场景是电芯开发。二次

开发是基于基础平台和应用定制开发的不同领域的算法、知识库、

或者数据库。

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图4动力电池研发设计数字化平台

该解决方案试用于材料研发、电芯研发、电池系统研发多个

层次，不同的研发领域共用基础平台能力，并使用不用的应用工

具，并使用不同的二次开发能力。

2、生产制造

（1）行业现状

2021年11月18日，工信部电子信息司对《锂离子电池行

业规范条件（2021年本）》（征求意见稿）和《锂离子电池行业规

范公告管理办法（2021年本）》（征求意见稿）同时公开征求意见。

管理办法指出，企业应采用技术先进、节能环保、安全稳定、智

能化程度高的生产工艺和设备。企业应依据有关政策及标准，对

锂离子电池产品开展编码并建立全生命周期溯源体系，鼓励企业

应用主动溯源技术。

面对动辄数十GWh甚至上百GWh的生产需求，需要设备

服务商的标准化交付能力，企业也需要高效的工艺开发能力和规

模化制造能力，这些对锂电池生产制造提出了更高的要求，新建

22

的工厂基本上都是对标数字化工厂。

(2)典型改造场景

a.工艺管理

电池制造工艺的开发是电池实现量产的关键环节，电池工艺

的开发包括工艺的设计、仿真验证、发布、和执行。电池工艺开

发能力决定了电池产品的制造效率和产品质量。

电池工厂的工厂部门应该能够使用CAPP工具对电池制造

工艺进行全生命周期的管理，包括工艺规划、工艺组织、工艺控

制、和工艺优化的全过程。并且，能够使用工艺仿真软件和产品

的数字样机，对重点工序工艺进行工艺建模和过程仿真，实现在

产品设计阶段模拟出产品的实际生产过程。

b.生产规划

利用工业仿真软件，对整个车间或整个企业的生产情况进行

虚拟搭建和仿真，可在制造过程的前、中、后进行模拟计算，提

前发现工厂现有的生产瓶颈并给出仿真优化的方案。使用VR

技术，通过建设的仿真模型实现三维立体可视化，工厂的设备、

工艺参数各种元素和过程以可视化的形式呈现在培训中心计

算机

上，企业员工可以对设备、生产进行操作培训和演练。

利用传感器采集系统的数据信息，借助于信息技术、工业仿

真软件对锂电正极材料生产的重要设备烧结窑炉进行仿真建设。

根据实时仿真结果，为优化工艺流程运行效率、降低能源消耗提

供决策支持，并结合现有的资源信息提供一系列的窑炉设备维护

23

保障建议或决策。

C.制造执行

电池的制造执行包括极片的制造、电芯的组装、模组和Pack

的组装。制造执行的高效管理是保证“极限”电池生产模式的基础

和保证。制造执行包括计划、执行、监控、反馈、和优化的全过

程，实现了电池产品生产过程中的人、机、料、法、环的全闭环

数字化管理。

电池的执行制造信息化系统(MES)具有生产排程计划与优

化控制管理、工艺配方管理、品质管理与问题追溯分析管理、设

备维护管理、能源监测管理、巡检管理等业务功能。实时反映生

产运行状态的”管理驾驶舱”，及时掌控生产、经营实时情况的移

动端管理应用系统。电池制造执行MES系统需要和DCS、ERP、

WMS、PLM、LIMS等系统完全集成，进一步提高企业制造执

行

能力、作业效率和产品质量。

(3)解决方案建议

电池生产制造环节的智能化改造数字化转型主要是设备的

智能化、生产过程的数字化、基于制造大数据的生产计划和工厂

仿真的持续优化、以及相关的集成和应用。

制造执行系统(MES)是数字化生产制造的核心系统，管理

人员基于MES系统构建生产过程的计划闭环、执行闭环、优化

闭环、和决策闭环，实现生产制造管理的综合最佳目标。

24

图5制造执行系统运作流程

3、运营管理

(1)行业现状

企业经营管理，是指企业为了满足社会需要，为了自己的生

存和发展，对企业的经营活动进行计划、组织、指挥、协调和控

制。其目的是使企业面向用户和市场，充分利用企业拥有的各种

资源，最大限度地满足用户的需要，取得良好的经济效益和社会

效益。经营管理主要包括客户关系、决策、人力资源、财务、采

购等多个方面。

电池行业正处于高速发展的产能扩张期，每个规上电池企业

都在紧锣密鼓地进行“跑马圈地”，不断获取更多的生产资源，为

不断放大的市场需求准备更多的产品产能。而高速发展的企业必

然面临一系列的管理问题，包括多基地的协同(研发、生产、测

试等)、人力资源的有效管理、集团化的财务管控、集中管理的

采购体系等。这些跨区域、跨部门的经营管理难题必须依赖新的

25

管理方式和手段来解决。数字化企业经营管理是快速发展的电池

企业的必然选择。

(2)典型改造场景

a.客户关系管理

集团化的电池公司需构建集团化、一站式营销管理体系。初

级阶段的电池公司，需进行线索、商机到订单回款的完整业绩闭

环管理；规上的电池企业，可考虑连接业务上游下游，实现在线

订货、客户报备、销售预测等全流程管理，与合作伙伴共创共赢；

对于头部电池企业，需建立完善的深度融合营销、销售等多种业

务场景的数据体系，进行科学决策，形成PDCA管理闭环。

企业可以借助CRM系统管理企业与市客户的销售、营销、

服务的互动，向客户提供专业的、个性化的交互和服务过程，从

而完成基础的营销闭环管理。平台化的CRM系统可以帮助电池

企业形成上下游的业务关联。借助专业的营销数据挖掘工具，企

业可进行多场景的销售和市场预测。

b.人力资源管理

多基地、集团化的电池企业需要一站式的人力资源服务体系,

该体系具备全生命周期的人才管理能力。中心电池企业可以先构

建完整的人才发展体系，通过人才画像、岗位画像、人才盘点等

实现员工数据的横向连接和纵向穿透。规上公司需构建全角色、

全渠道的人力资源共享服务体系。

电池企业能够使用数字化人力资源管理工具/平台管理企业

26

人才并为其提供全生命周期的人才服务，并建立统一的HR服务

中心，为集团的业务单元提供统一的人力资源服务，降低人才管

理成本，保证服务质量，提高人力资源的管理效率。

c.财务管理

建设业财一体化的财务管理机制是每个集团化电池企业追

求的目标，它能够帮助电池企业实现业务流程、财务会计流程、

管理流程有机融合，使财务数据和业务融为一体，真正发挥会计

的控制职能，实现闭环管理，提高业务数据准确性，加强业务反

馈及时性，提供业务线索可溯性。

电池企业可以使用数字化财务管理工具管理企业的标准化

会计记账和财务报告，保证公司财务的合规性。规模化的电池企

业可以建立统一的财务服务中心，并使用统一的财务管理服务平

台，实现业财一体化的管理模式。

d.采购管理

电池企业的采购面临复杂的电池材料供应链体系管理。一个

成熟的电池企业需要保证标准化采购的流程，并保证公司供应链

和服务的质量和合规性。对于集团化的电池公司，往往需要建立

统一的采购服务中心，为集团的业务单元提供统一的物料和服务

采购服务。

电池企业可以建设采购服务中台（SRM系统），以数字化的

方式整合沉淀企业采购所需的资源、能力，该平台为前台采购工

作提供支撑，并能够连接企业内部信息系统和外部供应商、生态

27

伙伴系统，打破传统企业信息系统孤岛，实现企业上下游业务的

互联互通。

e.决策管理

企业的决策机制是公司的大脑，对于集团化的电池企业，多

基地和多研发中心布局，基于准确运营数据的快速决策机制尤为

重要。

电池企业可以建立基于运营数据(业务数据、研发数据、生

产数据、产品数据、服务数据等)的决策支持平台，基于平台的

运营数据看板，管理层可快速了解公司运营状态和瓶颈问题，并

可运用运营模型对运营决策进行比较和判断。

(3)解决方案建议

基于数据驱动的、一体化的数字化管理平台是电池企业高效

经营管理的基础设施。在数字化平台中，电池企业的数据分为研

发域数据、制造域数据、运营域数据，三者构成了电池企业的全

域数据。实现研发、制造、运营数据的数据模型协同是电池企业

高效运营的重要内容。

28

图6数字化管理平台

29

四、路径与方法

1、诊断评估

两化融合自评估

基于《工业企业信息化和工业化融合评估规范》（国家标准

GB/T23020）,利用国家两化融合公共服务平台江苏省分平台,

开展两化融合及数字化转型重点指标自评估，从而客观掌握企业

自身数字化水平基本情况。登录网址为

数字化研发设计工目登及单政府文件重点监测标情况

数宁化生产设备联网率“十四五”信息化和工业

生产管控

1-化深度融合发展规划

关工序数控化率

工苏省制造业智能化改造

I经营管理

^一飞两化触合理质和敷字化转型三年行动计

|指标第晦系|

经营管理数宁化曾及率划（2022-2024年）

工业^¥台;

同络化协同：实现络化物同的企业比别

国务造：开展酸务型制造的企业出别

新模式

制造业“双创［双付平台普及率

图4-1两化融合自评估指标体系

国家工业信息安全发展研究中心每年10月完成全国及各省

的两化融合发展水平及评估报告，12月完成江苏省各设区市两

化融合及数字化转型重点指标评估报告，以及各地组织参评工作

情况报告。

两化融合管理体系贯标

两化融合管理体系系列标准是推动企业数字化转型的国家

30

标准，主要致力于为企业数字化转型提供从发现问题到解决问题

的全程服务，解决具体执行过程中方法工具支持、解决方案实施、

管理机制落地、成效跟踪优化等问题。

系列标准包括：

・《工业企业信息化和工业化融合评估规范》(GB/T

23020-2013)

•《信息化和工业化融合管理体系基础和术语》(GB/T

23000-2017)

•《信息化和工业化融合管理体系要求》(GB/T23001-2017)

•《数字化转型参考架构》(TAIITRE10001-2020)

•《数字化转型价值效益参考模型XTAIITRE10002-2020)

•《数字化转型新型能力体系建设指南》(TAHTRE

20001-2020)

•《两化融合管理体系新型能力分级要求》(TAIITRE

10003-2020)

贯标流程如下图：

2.按GB/T23001vTIAIITRE10003的4.开展两化融合

要求，分级建立企业个性化的两化融合管理体系第三方

,j推进机制分级评定服务，

少骤》*》步骤三~~喙四〉步骤五

1.对照GB/T23001^3.按照T/AUTRE腰求，打造相5.按照GB/T23001、

柴册RE10001进行侈断与差应等级的新型能力TIAIITRE10003持续

距”机建设新型能力体系、打

造与不同能力或更高能

力W级对应的两化融合

会体系

文件体系理由体系保持和

贯标启动^谢改进加评定持续搬

及差距分析策划及发布«

图4-2两化融合贯标流程

31

企业登录网址：https:〃/login,贯标方式包括

三种，一是自行贯标，适合工业化与信息化基础较好，有前期贯

标基础和人才的示范企业。二是委托第三方贯标服务机构指导开

展贯标，适合于工业化与信息化基础比较薄弱、信息化人才匮乏、

初始投入有限、初次贯标企业，特别是中小规模的企业。三是课

题研究式贯标，对大型的集团企业，可以将不同级别的分级贯标

建设作为研究课题，联合联盟、咨询机构或评定机构进行课题研

究，待研究成果成熟后再在下属单位进行成果转化推广。

智能制造能力成熟度评估

《智能制造能力成熟度模型》(GB/T39116-2020)规定了智

能制造能力成熟度模型的构成、成熟度等级、能力要素和成熟度

要求。该标准适用于制造企业、智能制造系统解决方案供应商和

第三方开展智能制造能力的差距识别、方案规划和改进提升。

企业可以通过智能制造数据资源公共服务平台

(/)开展智能制造能力成熟度自评估。通过

自评估可判定企业智能制造整体水平，帮助企业识别当前智能

制造发展现状，提供与同行业同地区企业对比分析报告。

32

成熟度等级

一

能

力

要

素

能

力

城

能

力

壬

城

成熟度要求

图4-3智能制造能力成熟度模型

数据管理能力成熟度评估(DCMM)

DCMM(DataManagementCapabilityMaturityAssessment

Model,数据管理能力成熟度评估模型)是我国首个数据管理领

域国家标准，将组织内部数据能力划分为八个重要组成部分，描

述了每个组成部分的定义、功能、目标和标准。该标准适用于信

息系统的建设单位，应用单位等进行数据管理时候的规划，设计

和评估。也可以作为针对信息系统建设状况的指导、监督和检查

的依据。DCMM评估网址：

企业首先进行在线自评，后提交DCMM评估申请，由评估

机构进行DCMM评估。评估流程如下图：

33

01.准备阶段04.评审发布

用户提交评估申请

闲古资料攵集▼▼

远程评审现场评审

评估资料解读

*

确定评估范围

专家组评审

成立联合评估组DCMM证书颁发

图4-4DCMM评估流程

省工信厅和各设区市工信局将对参与DCMM评估的企业,

给予服务或奖补支持。2022年度扶持政策公布于省工信厅网站，

《关于开展第三批〈数据管理能力成熟度评估模型,贯标单位推

荐工作的通知》。

2、智能化改造

智能化改造数字化转型服务资源池

智能化改造数字化转型服务资源池(h即s:///),是集

聚制造业智能化改造和数字化转型服务商的平台，促进企业与服

务商之间的供需对接。服务资源汇聚七大类服务商：智能装备服

务商、网络服务商、标识服务商、工业互联网融合应用服务商、

系统解决方案服务商、工业信息安全服务商、生产性服务业供应

商。服务商在资源池开设店铺展示产品，制造企业可以高效

获取服务商信息和服务能力。

34

资源池同时汇聚智能化改造数字化转型解决方案，面向企业

“减存”、“增效"、“降本"、“提质”，提供丰富的解决方案供企

业参考和对接服务商。

图4-5智能化改造数字化转型服务资源池

企业上云

“企业上云”是指企业通过向云服务商租（购）数字化转型工

具和服务，将企业的基础设施、设备、系统、业务、平台等部

署到云端，利用网络便捷地获取计算、存储、数据、应用等资源

或设计、生产、物流、销售、服务等专业能力；业务上云和设备

上云是江苏省企业上云工作开展的重点方向。

企业可以访问苏工服平台，查询江苏省工业

互联网服务资源池和江苏省重点工业互联网平台。苏工服平台汇

聚了392家技术实力雄厚、服务能力优秀的工业互联网机构，和

127家省重点工业互联网平台，企业可以从中择优选取服务商，

享受架构规划、方案设计、资源交付等服务。

35

腮■r-好

数据分布

.17.31万兀63.33%16・50%

上、一•工聆J:+,

35.81%,32.65%6.96%

上——t

图4-6苏工服平台

江苏省工信厅每年开展“星级上云”企业评定工作。上云企

业按照不同建设目标和要求，根据上云实践、上云内容、上云成

效等多个方面，评定企业上云的星级。2022年度星级上云评定

工作发布于省工信厅网站，《关于组织开展2022年度第二批省星

级上云企业创建工作的通知》

三星级上云四星级上云五星级上云

面向对象中小微企业工业基础较好的企业龙头企业

部署模型公有云公有、私有、混合云公有、私有、混合云

关注重点各类场景云化软件的开发和应用工业设备的联网上云数据+模型的创新应用

引导企业通过购买公有云服务，以