企业大规模设备更新
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工业领域设备更新重点任务:实施先进设备更新行动(二)

发布时间:2024-07-05 字体: 放大 缩小 作者:方正税务师 阅读数:1151


更新升级高端先进设备



高端先进设备是指具备最新科技成果和技术水平,具有卓越性能、高度智能化、环保节能,并能够显著提升生产效率和产品质量的专业设备。这类设备通常在技术复杂性、自动化程度、精度和可靠性等方面远超传统设备,广泛应用于需要高技术要求和严格质量控制的行业,如航空、光伏、动力电池、生物发酵等。

我国在航空、光伏、动力电池和生物发酵等行业的生产设备水平已有显著提升,部分领域达到了国际先进水平。然而,随着科技的不断发展,这些行业仍有很大的更新空间,特别是在智能化、数字化和高端核心技术方面,通过不断引进和研发高端先进设备,可以进一步提升各个行业的竞争力和可持续发展能力。

01 航空行业


航空行业是指与飞机及其相关技术、服务和运营活动有关的所有产业和活动的集合。民用航空、军用航空、水陆两栖飞机、航空发动机、航电系统、航空材料和制造等。行动方案指出,重点推动航空行业全面开展大飞机、大型水陆两栖飞机及航空发动机总装集成能力、供应链配套能力等建设。

我国在大飞机总装集成方面已经取得显著成就,具备一定的自主设计和制造能力,但在一些高精度、复杂系统集成方面,仍有提升空间。


大型水陆两栖飞机(如AG600)方面,我国也已具备较强的总装集成能力,特别是在机体结构和综合性能方面,但在系统集成中的某些关键环节仍需加强。

航空发动机的总装集成是目前我国航空工业的一大短板,尽管在一些中低端发动机上有所突破,但高端发动机的总装技术和工艺仍需大量改进。

当前水平看,大飞机和大型水陆两栖飞机供应链配套能力逐步提高,但在高端材料、核心零部件和先进设备上依赖进口,整体自主可控性不足。

航空发动机供应链配套能力更为薄弱,特别是在涡轮叶片、燃烧室等关键零部件方面,仍需依赖国外技术和产品。

大飞机和水陆两栖飞机,重点突破高精度组装、复合材料制造和智能化系统集成技术;

航空发动机,主要是集中攻关高温合金、涡轮叶片和燃烧技术,提升自主研发和生产能力。

另外,引进和发展智能制造技术,提升从设计、制造到总装全流程的自动化和数字化水平,实现精细化管理;

推动供应链上下游企业的协同创新,提升关键零部件和材料的国产化率,增强整个产业链的自主可控性和抗风险能力。

02 光伏行业


光伏行业是指利用太阳能光伏技术将太阳光直接转化为电能的产业。该行业涵盖了从上游原材料供应到下游应用及服务的完整产业链。光伏行业的设备在制造过程中起着非常关键的作用。行动方案指出,光伏行业更新大热场单晶炉、高线速小轴距多线切割机、多合一镀膜设备、大尺寸多主栅组件串焊机等先进设备。

大热场单晶炉。用于生产高纯度单晶硅棒,利用Czochralski(直拉法)或其他工艺从硅原料中拉制出高纯度单晶硅棒,作为光伏电池片的基础材料。随着需求的增长,大热场单晶炉的尺寸和产能不断提升,且技术不断优化以提高单晶硅的拉制速度和质量。


高线速小轴距多线切割机。用于切割硅锭,是将单晶硅棒或多晶硅锭切割成薄片,作为光伏电池片的基材。趋势是不断研发更高线速、更精准的切割技术,以进一步降低硅片生产成本和提升质量。

多合一镀膜设备。功能是表面镀膜,即对光伏电池片进行各种功能性镀膜,如抗反射膜、钝化层等,以提高光电转换效率。发展趋势是向高效、低成本和智能化方向发展,追求更加精准和稳定的镀膜效果。

大尺寸多主栅组件串焊机。功能是电池片串联焊接,也就是将多个光伏电池片串联起来,形成光伏组件,提高系统输出电压。设备要适用于大尺寸光伏电池片和组件的串焊,满足市场对大功率、高效率组件的需求。

多主栅技术是采用多主栅设计,减少电阻损耗,提高组件效率。随着市场对高效光伏组件需求的增加,大尺寸多主栅组件串焊机不断优化焊接工艺,提高自动化程度和生产效率。

03 动力电池行业


动力电池行业主要指专门生产用于电动交通工具如电动汽车、电动巴士和电动自行车、储能系统和其他高功率需求设备的电池及相关配套产品的产业。


我国动力电池生产设备整体水平较高,特别是锂电池领域,包括极片制作、组装和检测设备,很多已经达到国际先进水平。但是未来在提高电池能量密度、安全性和寿命方面,还需要更多高端设备的支持。因此,大规模行动方案指出,动力电池行业生产设备向高精度、高速度、高可靠性升级,重点更新超声波焊接机、激光焊接机、注液机、分容柜等设备。

在动力电池行业中,生产设备的高精度、高速度和高可靠性是提升产品质量、提高生产效率和确保安全性的重要指标。


高精度指的是设备在制造过程中能够精确控制各项工艺参数,如材料厚度、尺寸、位置等,保证产品的一致性和优质。

高速度指的是设备在单位时间内能够完成更多的生产任务,直接影响生产效率和产能。

高可靠性指的是设备在长时间运行过程中能够保持稳定的性能和低故障率,确保生产过程的连续性和产品质量。

在光伏行业中,超声波焊接机、激光焊接机、注液机和分容柜等设备在不同环节中发挥着重要作用。

超声波焊接机主要用于串联和并联光伏电池片,将电池片通过金属导线连接起来,形成电池串。能够在不破坏电池片表面的情况下实现金属导线的焊接,保证了电池片的完整性和效率。最新技术有三项,一是高频超声波焊接,可以提升焊接速度和精度,减少焊接时间;二是多点焊接,也就是一次操作可以同时进行多个焊点的焊接,提高生产效率。三是自动化控制,集成先进的传感器和控制系统,实现焊接过程的高度自动化和智能化。

激光焊接机,用于焊接光伏组件中的金属框架和接线盒等部件,提供高强度和高可靠性的连接。激光焊接具有较小的热影响区,减少对周围材料的热损伤,提高焊接质量。最新技术包括光纤激光器、高速扫描头、实时监控技术。

注液机,主要作用是封装材料填充,也就是在光伏组件封装过程中,注液机用于填充封装胶或其他保护材料,以确保组件的密封性和耐久性。主要技术为精确控制注液量,也就是确保封装材料均匀分布,防止气泡和空隙的产生,提高组件的性能和寿命。最新技术,一是高精度计量系统,通过精密泵和阀门控制注液量,达到微升级别的控制精度。二是多轴运动平台,实现复杂路径下的精确注液,提高柔性制造能力。三是智能监控,配备视觉和传感系统,实时监控注液过程,确保质量的一致性。

分容柜,用于对光伏组件进行电性能测试,根据测试结果进行分选,确保每个组件符合质量要求。最新技术包括:多通道测试系统、高精度测量仪器、远程监控与数据分析。

04 生物发酵行业


生物发酵行业是指利用微生物或细胞(如细菌、酵母、霉菌或动物细胞等)进行发酵过程,生产各种有价值的产品的一门产业。这个行业通过控制和优化发酵条件,如温度、pH值、氧气供给和营养物质供给等,使微生物或细胞能够高效地进行代谢活动,从而产生目标产品。主要产品包括食品和饮料、医药和保健品、生物燃料、工业酶制剂、生物材料等,应用领域非常广泛,包括医疗健康、农业、环保、化工。


在我国生物发酵行业,传统的提取工艺主要包括发酵液预处理、溶剂萃取、液-液分离、浓缩和干燥、纯化。传统提取方法存在环境污染、安全隐患、低提取效率、产品质量不高、操作复杂以及成本高等问题。为了解决这些问题,需要不断探索和引进新技术、新工艺,如绿色溶剂、膜分离技术、超临界流体萃取等,以实现高效、环保、安全的提取过程。因此,行动方案指出,生物发酵行业实施萃取提取工艺技改,更新蒸发器、离心机、新型干燥系统、连续离子交换设备等。


关于萃取提取工艺技改,应以提高效率、降低成本和减少环境影响目标。通过引入绿色溶剂、膜分离技术、自动化与智能控制、多种技术联用、能源回收与利用等多种技改措施,可以有效提升生物发酵行业的萃取提取工艺水平,达到提高效率、降低成本和减少环境影响的目标。这些改进不仅有利于企业的发展,也符合可持续发展的要求。

在生物发酵行业中,蒸发器、离心机、新型干燥系统和连续离子交换设备都是关键的分离与纯化设备,它们分别在不同阶段发挥重要作用。

蒸发器主要用于浓缩发酵液,减少液体体积,提高目标产物的浓度。设备更新应关注以下技术:

一是多效蒸发技术,采用多效蒸发技术(如三效、四效蒸发),提高热能利用效率,降低能耗。

二是MVR蒸发技术,使用机械蒸汽再压缩技术(MVR),通过回收压缩蒸汽中的热量,进一步提升能源利用率。

三是防结垢设计,引入先进的防结垢技术及材料,减少设备维护频率,延长设备寿命。

离心机用于固液分离,能够快速、高效地分离发酵液中的细胞、杂质和目标产物。

设备更新应关注以下技术:

一是自动化控制,引入自动化控制系统,实现操作参数的实时监控和调整,提高分离效率。

二高效转鼓设计,采用新型高效转鼓设计,提高分离效果和处理能力。

三是清洗系统优化,配备自动清洗系统,减少停机时间,增强设备卫生管理。

新型干燥系统,干燥提取的目标产物,便于保存和进一步加工。设备更新应关注以下技术:

一是喷雾干燥技术,优化喷雾干燥工艺,确保均匀性和产品品质,同时减少营养成分损失。

二是冻干燥技术,应用冷冻干燥(冻干)技术,对热敏性物质进行干燥,保持其活性和质量。

三是节能设计,采用节能型加热系统和余热回收装置,减少能源消耗。

连续离子交换设备,其作用是高效分离和纯化带有不同电荷的化合物,如蛋白质和多肽等。设备更新应关注以下技术:

一是高选择性树脂,使用高选择性、耐久性强的新型离子交换树脂,提高分离纯度和效率。

二是在线监测系统,配置在线监测系统,实时监控溶液的离子浓度变化,实现精准分离。

三是模块化设计,开发模块化连续离子交换系统,根据生产需求灵活调整,提高适应性和运行效率。




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