鋰電龍頭寧德時代招聘3D打印工程師，"燈塔工廠"已用增材制造

南極熊導讀：鋰電行業(yè)龍頭寧德時代正在招聘3D打印工程師，"燈塔工廠"已用增材制造。

2023年12月14日，寧德時代官網消息，近日世界經濟論壇（WEF）公布了最新一批"燈塔工廠"名單，鋰電池行業(yè)龍頭寧德時代溧陽基地成功入選。這是繼寧德基地、宜賓基地后，寧德時代獲評的第三座"燈塔工廠"。

“燈塔工廠”項目由達沃斯世界經濟論壇與管理咨詢公司麥肯錫合作開展遴選，被譽為“世界上最先進的工廠”，具有榜樣意義的“數(shù)字化制造”和“全球化4.0”示范者，代表當今全球制造業(yè)領域智能制造和數(shù)字化最高水平。

△寧德時代溧陽基地

世界經濟論壇認為，為解決產能需求激增、勞動力成本上升等問題，并實現(xiàn)寧德時代碳中和目標，寧德時代溧陽基地采取了多項措施：包括運用大數(shù)據模擬質量檢驗、通過增材制造（3D打印技術）減少換線時間、利用計算機視覺技術實現(xiàn)微米級別的質量檢驗，以及利用深度學習優(yōu)化過程控制和能源管理。成功實施后，溧陽基地的產能提升了320%，制造成本降低了33%，產品單體失效率從百萬分之一降低到十億分之一，二氧化碳排放量減少了47.4%。

3D打印加快鋰電產品生產

這里所說的減少換線時間，是指為了生產不同的產品而進行的產線切換，其中包含了人，機，料，法，環(huán)各方面的切換。從”上一品種產品最后一個結束，換型開始"到“下個品種第一個良品產生”所需要的時間。3D打印技術作為一種快速成型技術，在研發(fā)試制方面具有獨特優(yōu)勢。

據知情人士透露，寧德時代此前曾采購一批3D打印機，設備來自鉑力特、聯(lián)泰科技、Raise3D等廠商品牌，由此來看覆蓋了SLM 金屬、SLA 光固化樹脂、FDM 高分子打印等主流技術工藝。這些設備可以滿足在研發(fā)、試制以及工具生產等方面的需求。

電池大廠招聘3D打印人才

同時，南極熊注意到，寧德時代在BOSS直聘平臺招聘3D打印工程師，招聘人員需要負責3D打印實驗室的規(guī)劃建設，負責3D打�。ń饘�/非金屬材料）工藝技術開發(fā)，熟悉金屬增減材、熱處理等工藝�；�本上也是與寧德時代采購的這些3D打印機設備相匹配。

另外還在獵聘平臺招聘工夾具設計工程師-3D打印，要求充分理解3D打印產品的技術要求與技術細節(jié)，有金屬、陶瓷等相關材質的3D打印技術工作經驗，有負責3D打印技術開發(fā)管理和工藝驗證。

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3D打印在電池領域的可能應用方向

南極熊認為，目前，寧德時代使用這些3D打印機，可能是用于鋰電池的一些輔助設計和輔助生產上，比如：

電池結構的設計和驗證： 在電池研發(fā)階段，增材制造技術可以用于快速制造原型，迅速地測試和改進其設計。如有需要制造一些獨特結構的電池，可以用于定制設計和驗證電池的形狀和結構，以適應不同類型的電池應用。

電池結構輕量化設計： 利用增材制造技術，可以設計更輕量但仍具有足夠強度和性能的零部件。這對于電動汽車等需要提高能效和續(xù)航里程的應用非常重要。

電池包散熱設計： 電池在工作過程中會產生熱量，而增材制造技術可以用于設計更有效的散熱結構，提高電池的性能和壽命。

生產線工裝夾具制造： 寧德時代自動化的鋰電池生產線上，會大量使用到工裝夾具，這些工裝夾具可以直接用3D打印機來制造。

電池3D打印技術興起

除了上述的制造類企業(yè)的常用方式外，3D打印技術在鋰電池公司還有一個重要的發(fā)展方向，就是直接用來制造鋰電池，這項技術起始于2013年，由哈佛大學Jennifer A.Lewis領導的團隊提出。該課題組研發(fā)了一種氣動式直寫3D打印機，并且利用該打印機分別打印了正極材料為LiFeP04，負極材料為Li4Ti5012的片狀交錯式的三維鋰離子電池。打印出的電池分別為8層和16層，表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能。

△哈佛大學科學家3D打印鋰電池示意圖（來源：許豐，《低溫直寫3D打印制備鋰離子電池高負載量多孔電極技術的研究》）

此后，經過多年的研究和發(fā)展，各種3D打印方法逐漸被應用于電池領域，如熔融沉積成型（FDM）、選擇性激光燒結（SLS）、直接寫墨（DIW）、噴墨打�。↖JP）和其他打印技術。過去的工作大多集中在傳統(tǒng)的鋰電池上，現(xiàn)在，3D打印也被用于半固態(tài)和固態(tài)電池的研發(fā)制造上。

△3D打印的時間線，來源：《Emerging application of 3D-printing techniques in lithium batteries: From liquid to solid》

國外Sakuu、黑石、6K等公司在這方面都取得了不錯的進展，今年5月，3D 打印固態(tài)電池開發(fā)商 Sakuu 推出了一種可商用的鋰金屬電池，并且獲得行業(yè)認證許可。Sakuu 在硅谷的電池試驗工廠提供 5 Ah 軟包電池樣品。Sakuu的創(chuàng)始人曾表示：“與 3D 打印的兼容性將通過全新且獨特的熱管理方法進一步提高電池封裝體積的有效利用�！薄癝akuu成功并持續(xù)地 3D 打印定制形狀和尺寸的全功能和高性能電池”“在干法工藝中打印定制結構的電池是一個真正的突破，有可能徹底改變所有行業(yè)未來的電池制造�！�

△Sakuu電池3D打印工廠效果圖

作為鋰電池全球的領導者，南極熊相信寧德時代在直接3D打印鋰電池方面也有所布局。

2023年7月15日，第一屆電池3D打印大會在深圳大學舉行。這場由南極熊3D打印網、深圳大學增材制造研究所聯(lián)合發(fā)起的研討會，引起大量專業(yè)人士的關注，現(xiàn)場匯聚來自全國各地的100多位3D打印、大學、新能源、投資等領域的嘉賓，進行了一場輕松而又充滿干貨的交流。詳細情況報道http://www.lhkhtyz.com/thread-163642-1-1.html