2026电池行业白皮书

一、电池产业挑战

• 市场概况及趋势：全球能源转型推动电池产业进入TWh时代，电动交通、储能及新兴应用场景需求旺盛，技术路线多元化，磷酸铁锂、三元锂电池、钠离子电池等并存，半固态电池已量产，全固态电池有望在2027年商业化。
• 产业核心挑战：
  • 结构性失衡：高端产能紧缺与中低端产能过剩并存，头部企业高端产能订单供不应求，中小企业面临生存危机。
  • 电池企业出海：地缘政治与合规壁垒考验，企业需建立全球化合规体系与风险预警机制。
  • 良品率与一致性：大规模制造下良品率与一致性决定企业盈亏，需全要素控制，挑战呈指数级上升。
  • 产能快速爬坡：新产线快速达产能力关乎市场窗口期，面临工艺参数寻优、异构设备协同、根因定位与追溯等困境。
  • 持续降本：降本需在低成本、高性能、高安全/合规的“不可能三角”中寻找平衡点。
  • 可持续性与全生命周期管理：可持续性与全生命周期管理成为市场准入证，产业链各环节数据割裂，碳足迹管理难题亟待解决。
  • 生产过程数据透明：数据采不全、通不了、用不好，IT与OT深度融合是关键。

二、全价值链数字化—西门子端到端解决方案框架

• 覆盖全价值链的数字化集成平台：涵盖加速电池开发、电池智能制造、高级电池设备工程以及集成的电池生命周期管理及回收四大战略支柱，通过数字主线实现全价值链协同优化。
• 全面的数字孪生技术：构建产品数字孪生与生产数字孪生体系，实现虚实闭环迭代，消除试错成本，加速投产爬坡。

三、电池生产赋能—西门子技术与解决方案详解

• 研发与工程：通过数字主线加速电池开发，提升研发效率，缩短研发周期。
• 工业软件与运营管理：构建智能化工厂，实现端到端透明化管理和智能卓越生产运营。
• 智能规划：通过数字化手段重塑厂务基建的控制逻辑，实现安全、低碳、高韧性。
• 前段工序：突破涂布、辊压等核心工艺参数控制极限，提升极片良率与生产效能。
• 中段工序：通过全谱系算力与高性价比本地化矩阵，满足卷绕/叠片、焊接、入壳装配、注液等工序需求。
• 后段工序：实现化成测试环节的高度安全和能效优化。
• 自动化与驱动技术：通过SiBattery平台打破异构设备间的协议壁垒，实现IT/OT深度融合，提升自动化水平。

四、电池生命周期管理：超越制造的价值延伸

• 电池护照与碳足迹追溯：西门子SiTANJI（西碳迹）驱动的数字化治理架构，实现动态碳足迹精算、基于区块链的数据主权治理和一站式数字电池护照平台，将绿色合规转化为核心竞争力。
• 梯次利用与智能回收拆解解决方案：提供电池梯次利用智能化解决方案和电池智能回收拆解自动化解决方案，实现电池梯次利用与回收拆解的智能化、自动化、标准化与安全化。

五、构建未来竞争力—面向下一代电池技术的准备

• 固态电池：作为下一代能源的基石，面临干法电极制备和固-固界面控制等挑战。
• 西门子解决方案：通过模块化工站与数字孪生技术，加速固态电池的验证与制造。

六、人工智能与工业AI在工艺优化、预测性维护和质量追溯

• 电池生产数据追溯：实现极片级可追溯性，为工艺优化提供数据支撑。
• 生产工艺智能闭环：通过AI控制方案，将涂布工序从人工经验驱动转向数据模型驱动，提升涂布质量。
• 预测性设备维护：基于西门子时间序列基础大模型，实现轴承预测性维护，提升设备效率与产品质量。
• 客户价值实证：西门子AI技术助力企业提升良品率、降低成本、实现可追溯性。

七、电池制造全生命周期服务与人才发展

• 锂电行业人才培养的挑战与机遇：电池行业快速发展带来人才缺口，技术迭代加速对员工技能提出新要求，数字化转型下能力升级需求迫切。
• 西门子锂电行业培训解决方案体系：构建“三层递进、四级贯通”的人才培养体系，涵盖操作维护、工程师和管理层培训。
• 未来展望与建议：培训体系持续演进，构建锂电行业人才生态。

八、SiBattery赋能高效电池工厂

• SiBattery体系：基于ISA-88与PackML构建的行业生态系统，实现设备“语言互通”，提供预验证库、标准化工程方法论和开放的客户协同机制。
• SiBattery高效赋能：通过强大的模块库、科学的工程方法论和开放的客户协同机制，全方位赋能行业。
• 客户价值实证：SiBattery助力企业提升效率、降低运维成本、保障质量一致性和实现合规无忧。

九、成功实践—西门子电池行业案例精选

• 重塑超级工厂标准：西门子助力全球顶尖电池巨头实现数字化与全球化跃升，打造极致良率，实现超级工厂的“无界复制”，践行绿色承诺。
• 全面数字化双胞胎赋能：西门子助力欧洲电池新贵加速超级工厂落地，跨越复杂性，以“数字引擎”兑现产能承诺。
• 与国内头部电池企业合作：西门子推动实现从电芯到模组Pack的标准化，提升生产效率、缩短调试周期、优化运维成本、保障质量一致性。

十、生态合作

• 以数字化转型重塑电池生态系统：西门子Xcelerator平台为电池行业构建灵活、韧性且高效的生态底座，加速全行业走向深度的共创与开放。
• 西门子Xcelerator与行业伙伴的共创落地：通过Xcelerator平台，西门子与行业伙伴共创解决方案，推动电池产业可持续发展。
• 共筑“电池产业数字化共同体”：西门子倡议电池产业链各方伙伴倡导开放协作精神，深化跨界共创模式，驱动可持续转型。
• 开启合作：西门子诚邀电池企业加入Xcelerator平台，共创可持续发展的电池未来。