方型多極耳鋰電池卷繞機行業前瞻分析報告

面向航空航天、新能源、電子制造、醫療等領域的國家重大需求，探索激光與材料相互作用的復雜物化過程，研究超快激光制造的新原理、新方法、新應用。開展大功率激光/短波長激光與材料相互作用機理、高精高效制造方法等方面的研究，掌握激光高品質表面制造、精細制造、極端微結構、高精高效制造等制造機制與實現方法。智能工廠適應工廠智能化的發展趨勢，重點研發智能制造標準化共性關鍵技術，實現智能工廠共性關鍵技術研發、技術的工程化和產業化。提升我國工業自動化行業的整體創新水平和自主裝備能力，滿足國家科技創新、產業升級和轉型的重大戰略需求。（一）工業互聯網技術與系統針對物理信息系統中信息與物理交叉融合造成的復雜性系統問題，建立工業互聯網復雜系統模型，攻克以智能工廠為對象的全網互聯技術，給出工業互聯網復雜系統的實現能力、性能分析與評價方法。重點研究工業互聯網一體化架構、工業互聯網的泛在感知網絡互聯和實時控制技術、多源異構網絡互聯與語義化互操作技術、動態自組織軟件定義的工業控制網絡技術、工業互聯網驗證測試平臺。攻克大規模、異構、高實時、高安全、可重構工業互聯網共性關鍵技術，實現工業互聯網系統安全可靠應用，建立工業互聯網與智能工廠測試驗證平臺。（二）智能控制器與系統以新一代信息技術為基礎，研制新型、高端、可信智能控制器，提升工廠制造過程和制造裝備的自有處理能力和智能水平。重點研究智能裝備CPS型控制器與關鍵技術、基于移動互聯的智能產線控制管理器、高可信多重冗余控制系統與關鍵技術、新一代SCADA系統與關鍵技術、工業組態和工業監控等工業軟件、精密系統裝配過程數據采集與控制裝置。攻克云端服務、高實時任務、高可信控制共性關鍵技術，實現實時仿真、全分布式控制、多種控制器無縫集成。（三）制造過程的系統設計、控制與優化針對智能工廠的工程化基礎方法和實施手段，研究開發面向CPS的工程工具和實時在線優化控制工具以及先進的模型庫知識庫，提升智能工廠的工程應用目標。重點研究生產過程與設備的建模仿真與優化控制技術、先進制造智能服務體系與全流程智能優化技術、全過程的數據實時獲取分析與信息整合技術、工業互聯網語義化編程技術與組態工具、分子級表征建模工具與在線實時優化控制系統設計平臺、模塊化協同設計工具與實時控制系統設計平臺。攻克分子級表征與建模、多層域多尺度建模、系統設計、基于知識和數據的仿真模擬與實時優化、在線服務與全流程優化技術，實現仿真設計與控制優化系統工具與平臺。（四）CPS制造執行系統與運營管理針對智能工廠的生產要素、能效管理、智能決策和生產服務關鍵技術，研究基于互聯網+智能工廠的運營管理平臺，實現智能工廠平臺化方法的建立和實施。重點研究基于云平臺的CPS制造執行系統、制造過程能效仿真、監測與管控技術、生產要素的狀態監測診斷與健康管理技術、企業級輔助決策智能化與可視化平臺。攻克服務總線、動態配置、能效模型、生產要素模型、可視化呈現、智能輔助決策關鍵技術，實現智能工廠的運營管理。（五）智能工廠的可重構技術及原型平臺針對智能工廠批量化定制需求，研究工控系統可重構技術，研制智能工廠原型平臺，實現產線裝備、制造過程和云平臺服務資源可重構能力。重點研究裝備控制器可重構技術、產線可重構技術、工業互聯網與云平臺可重構技術、智能工廠可重構原型平臺。攻克裝備控制系統可重構技術、產線裝備可重構技術、工業互聯網可重構技術、云平臺服務資源可重構技術，實現集成可重構技術的智能工廠原型平臺。新型電子制造關鍵裝備面向寬禁帶半導體器件、光通訊器件、MEMS（微機電系統）器件、功率電子器件、新型顯示、半導體照明、高效光伏等泛半導體產業領域的巨大市場需求，開展關鍵裝備與工藝的研究，重點解決電子器件關鍵材料裝備、器件制造裝備等高端裝備缺乏關鍵技術、可靠性低、工藝開發不足等問題，推動新技術研發與關鍵裝備研發的協同發展，構建高端電子制造裝備自主創新體系。（一）寬禁帶半導體/半導體照明等關鍵裝備研究針對碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等為代表的寬禁帶半導體技術對關鍵制造裝備的需求，開展大尺寸（6吋）寬禁帶半導體材料制備、器件制造、性能檢測等關鍵裝備與工藝研究。針對高亮度半導體照明（LED、OLED）大生產線對制造裝備的需求，開展大產能材料制備、器件制造、性能檢測等關鍵裝備研發，掌握核心技術與工藝，滿足大生產線要求。（二）光通訊器件關鍵裝備及工藝研究針對光通訊器件制造對裝備的需求，重點圍繞硅基光電子芯片工藝裝備、InP（銦磷）基等光電子芯片工藝裝備、光纖器件工藝裝備、光電子器件耦合封裝等關鍵裝備等開展研究，掌握核心技術，實現產品應用，提升國內光通訊器件制造能力及工藝水平。（三）MEMS器件/電力電子器件等關鍵裝備與工藝研究針對MEMS器件、電力電子器件等領域對裝備的特殊工藝需求，開展材料制備、芯片制造、特種封裝、性能檢測等關鍵裝備與工藝的研發，掌握關鍵技術、開發特色工藝，提高國產裝備的工藝適應性及可靠性。研究基于國產裝備為主的成套工藝，完成對國產裝備的工藝優化、可靠性驗證及集成應用，打造自主產業鏈，提升產業競爭力。（四）高效光伏電池關鍵裝備及工藝研究針對下一代高效光伏電池技術（PERC、HIT、黑硅電池等）對關鍵裝備及工藝的需求，開展大產能、高轉換效率光伏電池制造工藝裝備、自動化制造裝備、核心工藝等研究，降低電池片制造成本，轉換效率達到國際領先水平，實現批量銷售。（五）新材料，新器件關鍵電子裝備與核心部件研究針對石墨烯、碳基電子器件、柔性顯示、光互聯等國際上不斷出現的新材料、新器件、新工藝對半導體技術相關的裝備需求，開展面向電子器件應用石墨烯材料制備裝備、大面積轉移裝備、石墨烯電子器件制造裝備、柔性顯示有機膜材料制備裝備、柔性顯示有機器件制造及檢測裝備、碳基電子器件制造裝備、光互聯器件制備裝備、高密度封裝等方面的關鍵裝備開發，滿足研發或產業化需求，推動新技術研發與裝備研發的協同發展。智能制造裝備行業的發展趨勢（一）智能制造裝備的自動化、集成化、信息化發展趨勢明顯目前，我國智能制造裝備的復雜程度不斷提升，未來仍將朝自動化、集成化、信息化方向發展，具體表現為：智能制造裝備將實現生產過程的高度自動化，對生產對象和生產環境具有一定的適應性，從而實現生產過程優化；硬件、軟件與應用技術將實現深度集成，生產設備與智能網絡實現高度互聯，并通過人工智能技術賦能，使智能制造裝備性能不斷升級；信息技術與先進制造技術實現深度融合，提升裝備功能復雜度，增強裝備信息交互、自我學習的能力，使智能制造裝備勝任大型、復雜生產場景的操作和信息整合。當前，5G、物聯網、人工智能等新興技術正逐漸滲透到企業生產經營的各個方面。智能制造裝備在未來發展中，將充分整合新興技術到各個功能模塊，以適應企業復雜的生產和管理需求，提高生產效率，提升產品質量，保證生產活動的可靠性。（二）智能制造裝備行業解決方案將成為實現智能制造的重要方式智能制造具有復雜性及系統性等特點，實現智能制造的轉型升級是長期持續的過程，下游客戶對智能制造的需求亦呈現多樣化、差異性等特征，不僅需要智能制造裝備企業持續保持技術創新，也對智能制造裝備企業的產品供給能力提出更高要求。因此，具備智能制造裝備解決方案而非單一產品的企業將更具競爭力。世界制造業發展趨勢進入21世紀以來，在經濟全球化和社會信息化的背景下，國際制造業競爭日益激烈，對先進制造技術的需求更加迫切。云計算、大數據、移動互聯網、物聯網、人工智能等新興信息技術與制造業的深度融合，正在引發對制造業研發設計、生產制造、產業形態和商業模式的深刻變革，科技創新已成為推動先進制造業發展的主要驅動力。（一）智能正成為制造業的關鍵要素越來越多的制造企業通過應用嵌入式軟件、微電子、互聯網、物聯網等信息技術，提升產品智能化程度和研發設計、生產制造、經營管理的智能化水平，打造高端產品和裝備，占據產業制高點。同時，制造裝備控制技術的極大提高，使制造裝備的自診斷、自維護、自恢復成為現實，并將推動制造裝備向智能化階段邁進。（二）服務促進產業模式變革，重塑制造業價值鏈在同質化競爭和供大于求的全球市場環境下，制造業產業價值鏈的高端向研發和產品運營維護等服務生命周期轉移，更多的制造企業成為提供產品、服務、支持、自我服務和知識的綜合體。服務與制造相互滲透融合，從生產型制造走向服務型制造是大勢所趨，產業模式向定制化的規模生產和服務型生產轉變特征明顯。（三）可持續發展成為制造業與自然、社會協調的重要主題綠色發展理念逐步成為共識，激勵制造企業開始重視綠色技術在產品研發設計、生產制造、銷售服務和回收利用等產品全生命周期中的應用，創新高效、節能、環保和可循環的新型制造工藝和裝備，不斷降低資源消耗和環境影響，實現企業經濟效益和社會效益的協調優化，符合經濟社會可持續發展的低碳環保和循環利用要求。（四）制造大數據和平臺成為高附加值增值服務的重要支撐工業大數據是制造企業高附加值增值服務的來源，制造企業全業務數據化在對制造系統數據采集和分析形成業務數據閉環的基礎上，將有效支撐企業制造過程優化和經營管理決策，促進企業對市場、用戶的精準供給和企業間的資源分享利用，從而打造智慧企業，并為消費者、用戶以及企業自身創造顯著的增量價值。發展先進制造技術是國家戰略需求（一）建設制造強國的戰略需要制造業是國民經濟的主體，是富國之基、強國之本。我國經濟社會各領域的發展，要求制造業提供更先進的生產技術水平、高品質的消費產品、自主可控的重大技術裝備。從制造大國轉變為制造強國，是我國制造業發展的戰略選擇。發展先進制造技術，增強制造領域的自主創新能力和整體實力，推進制造質量和產品品牌建設，才能全面提升我國制造業水平，這是提升我國綜合國力、保障國家安全、建設世界強國的必由之路。（二）經濟發展和產業結構調整的現實需求我國經濟發展已進入速度變化、結構優化和動力轉換的新常態。資源環境約束不斷強化，勞動力等生產要素成本正在加快上升，投資和出口增速放緩，主要依靠資源要素投入、規模擴張的粗放發展模式已難以為繼，推進供給側結構性改革，提質增效已成為經濟發展的主要目標。轉變經濟發展方式，打造競爭新優勢，要依靠科技創新提供發展新動力。（三）應對國際產業競爭的戰略需要世界制造業產業競爭格局正在發生重大調整。歐美等工業發達國家紛紛制定再工業化戰略，重點發展先進制造技術，搶占制造業高端。新興發展中國家也在積極參與全球產業再分工，承接產業及資本轉移，搶占制造業的中低端。雙重擠壓的外部環境短期內不會改變。通過增強制造業技術水平，提高制造業生產效率，使我國制造業在產業競爭中跨入中高端，對國家未來發展意義重大。智能制造裝備行業的發展概況智能制造裝備是先進制造技術、信息技術和智能技術在裝備產品上的集成和融合，體現了制造業的智能化發展要求，具有實時感知、優化決策、動態執行等特征。（一）政策驅動改革，智能制造裝備行業快速發展政策環境是智能制造裝備行業發展強大的內驅力及支撐，智能制造裝備作為推進智能制造的重要環節受到各國政府重視，2011年美國提出先進制造伙伴計劃，2012年我國提出《智能制造裝備產業十二五發展規劃》，2013年德國提出工業4．0計劃等，各國先后出臺各類政策推動新興技術與裝備制造業的融合，推動制造業的高端化、智能化進程。在國家政策的引導下，制造業的生產方式正逐步實現智能化，不斷催生對生產設備智能化的需求，智能制造裝備行業實現快速發展。據統計，全球范圍內工業自動化裝備市場規模至2019年達到2，147億美元，預計2022可達到2，299億美元，年復合增速約為2．3%。（二）我國智能制造裝備行業產業規模已形成，發展形勢良好我國智能制造裝備行業起步相比工業發達國家較晚，近年來，以工業互聯網、物聯網為代表的信息技術快速發展，自動化、智能化技術在國內制造業企業中不斷普及，我國智能制造裝備行業的規模日益增長。據根據中國產業信息網發布的數據顯示，2020年國內智能制造裝備市場規模為2．09萬億元，預計2022年將達到2．68萬億元。在信息技術與先進制造技術高速發展的背景下，國內智能制造裝備的發展深度和廣度日益提升，以新型傳感器、智能控制系統、工業機器人、自動化成套生產線為代表的智能制造裝備產業體系逐步形成。行業內已涌現一批以博眾精工、長川科技、先導智能、杰銳思等為代表的知名企業，憑借持續的研發投入，這些企業不斷實現智能制造裝備相關技術突破，在不同的細分領域具備一定的市場競爭力。（三）智能制造裝備行業下游應用領域廣泛，技術更新迭代迅速智能制造裝備是工業生產體系的基礎，可用于制造、檢測、倉儲等多個生產環節，廣泛應用于3C、鋰電池、半導體、汽車、工程機械、光伏生產等產業。隨著終端消費者對產品質量、功能要求的不斷提升，不同產業生產廠商對其生產裝備的精度、穩定性等性能指標均提出了更高的要求，促使智能制造裝備企業不斷進行技術革新以滿足客戶的生產、檢測需求。同時，隨著傳感技術、5G、物聯網、人工智能等先進技術的不斷突破與應用，智能制造裝備企業亦在不斷推動其產品設計、產品制造等方面的技術革新，促進信息技術、智能技術與裝備制造技術的深度融合與集成。激光制造面向航空航天、高端裝備、電子制造、新能源、新材料、醫療儀器等戰略性新興產業的迫切需求，實現高端產業激光制造裝備的自主開發，形成激光制造的完整產業體系，促進我國激光制造技術與產業升級，大幅提升我國高端激光制造技術與裝備的國際競爭力。（一）激光與材料的相互作用機理面向航空航天、新能源、電子制造、醫療等領域的國家重大需求，探索激光與材料相互作用的復雜物化過程，研究超快激光制造的新原理、新方法、新應用。開展大功率激光/短波長激光與材料相互作用機理、高精高效制造方法等方面的研究，掌握激光高品質表面制造、精細制造、極端微結構、高精高效制造等制造機制與實現方法。（二）激光器與核心功能部件研究激光器動力學，掌握激光晶體/光學晶體、半導體激光芯片等激光器關鍵功能部件的國產化。