C15 锂电池：贯通材料、电芯、PACK与在役服务
一芥智能研究院｜《企业数智化转型研究报告》中册｜初稿 v0.4｜2026年10月18日
第一节 行业特点、适用企业与业务目标
锂电池企业把材料性能、产品设计、工艺条件和检测结果共同转为可交付的电芯或电池包。材料企业关注原料与配方及批次，电芯企业关注多工序过程和一致性，PACK企业关注电芯选配、装配及实际配置，服务企业则需要识别设备身份和运行状况。它们相互配套，但各自承担的产品和交付责任需要分别表达。
本章面向锂电材料、电芯、PACK及相应产品服务企业。业务目标是研发依据能够进入制造、过程和产品质量可追踪、物料与产能支持交付，并使在役问题能够返回设计和质量。已有PLM、MES或电池管理系统的企业，应核实具体覆盖与连接；基础较薄的企业则按本企业产品补齐专业采集、制造和检验能力。
第二节 行业数字化方案的总体架构
《电子信息制造业数字化转型实施方案》（A08）将设备、软件、数据、网络和计算列为基础，并在能源电子方向提出工艺分析、温控、预测维护、仓储物流、电池全链条质量追溯及电池管理等建设内容。[1]
A11第49—51页沿锂盐、电芯主材、电芯、PACK及储能和车载服务展开。研发端用CAD、CAE、PLM及专业仿真形成材料、结构与试验依据；制造端用MES、采集与控制、检测和质量系统表达实际过程；ERP、SRM、WMS连接需求、供应和库存；在役平台连接电池身份、运行与维修。材料批次、电芯身份、电池包配置和服务对象之间应保存真实对应，才能查询同一问题影响哪些产品。[2]
锂电池行业场景图谱，A11 PDF第49页。来源：A11 PDF第49页。
锂电池行业场景图谱，A11 PDF第50页。来源：A11 PDF第50页。
锂电池行业场景图谱，A11 PDF第51页。来源：A11 PDF第51页。
图谱中的工艺优化、检测、预测维护和运行分析是行业方案提供的能力。专业软件、模型及现场装备需要实际配置和验证，企业已经建成的能力以当前使用为准。
第三节 主要数字化模块、建设内容与业务价值
1. 锂电池产品设计与专业仿真，连接材料性能和产品要求
A11第49页“电芯产品设计”（SJ01-C-1-1）及材料、PACK和全生命周期研发场景，使用CAD、PDM/PLM、CAE、多物理场及有限元等工具。研发人员需要管理材料特性、产品结构、试验条件与设计版本，将性能要求转为能够计算和试验的模型，再向工艺及制造交付批准版本。材料和部件数据进入整机模型时要注明适用条件，专业试验负责检验预测。
建设包括软件及算力、材料与模型资源、实验结果与设计对象的关联，以及模型交换和发布规则。业务价值是让方案能够比较、试验依据能够复用，并使制造采用正确版本；设计准备节时和实际产品性能分别观察。
2. 电芯与PACK数字化制造，将批次、过程和质量形成对应
“锂电池数字孪生3D仿真工厂”（SJ01-C-2-1）及工艺参数优化场景（SJ01-C-2-3）连接MES、设备采集、数字孪生与分析模型；同页还列有电池包电性能一致性检验及不良品剔除。制造需要将原料批次、工序、设备、过程记录和电芯身份对应，PACK装配继续记录实际采用的电芯与部件。
需要建设采集接口、参数与时间定义、工艺标准、生产任务和检测关联，配套适用专业模型及现场执行设备。工艺人员确认参数及试验范围，质量人员确认判定和处置，制造实绩返回计划。其价值在于过程可追踪、异常可定位和产品一致性可分析；专业优化的适用工况应经试验验证。
3. 检测、质量追溯与设备维护，解释批次差异
电芯与PACK的检验需要关联原料、工序、设备、过程参数及产品身份。A08第14—15页的视觉检测、质量机理分析、设备状态监测与故障知识，需配套有效样本、采集和检验规则。A11列出的电性能一致性检验及不良品剔除，还需将判定结果送到隔离、复检或放行。
设备维护记录应与工艺和质量变化共同保留，维修完成后确认设备是否恢复可用，再通知排产。业务价值是较快查清异常影响范围并维持稳定生产；检测模型准确性、质量处置与实际维修结果分别记录。
4. 采购、仓储和供应协同，保持可用物料与生产要求一致
A11第51页的供应链应用连接ERP、供应商管理、仓储及质量系统。采购承诺、实物到货、检验合格和可领用库存分别记录，材料身份、批次、单位、储位和适用产品能够对应。生产需求发生变化时，应能查到哪些材料已订、已到或等待确认。
建设包括物料及供应商资料、质量状态交换、收发与称量记录，以及必要的采集终端和物流装备。计划人员据可用物料安排制造，质量问题同时返回供应商和受影响批次。其价值是减少缺料、误用和无效库存，保持跨企业传递时的产品条件。
5. 能源、经营与在役服务，连接制造和持续使用
A08第16—18页及A11第50—51页的经营、能源和服务应用，需要把计量点关联到工序与负荷，把订单、产量、损耗和库存关联到成本，把电池包身份关联到实际配置和运行记录。现场监测、专业故障分析及维修平台承担对应功能，计算口径由业务人员确认。
客户故障进入检查、维修和备件安排，换件与配置变化继续维护产品履历；获准使用的运行信息返回研发及质量。经营者可据此比较产品、批次和服务投入，减少生产报表与客户使用脱节。
第四节 在数字化基础上增加智力服务
1. 研发和工具建设：减少试验资料与模型准备工作
智力服务可整理材料与电芯试验条件，比较设计及工艺版本，查找获准的历史试验和约束，准备仿真输入及结果对照；也可协助开发资料转换、查询和规则检查工具。工程人员核实输入，专业仿真、试验和设计批准决定方案是否适用。
新增价值落在准备工时、资料遗漏和设计返改。辅助程序的测试、失败试验和资料维护也计入投入，不能把已有电化学模型的性能预测计为服务新增成果。
2. 制造和供应：让变更带着批次背景进入安排
订单、材料或工艺变更后，服务可整理受影响电芯及PACK任务、在制、检验、库存和供应承诺，列出待确认条件并准备方案比较。计划、工艺和质量人员确认后，APS、MES、库存与现场控制系统按其职责计算和执行。
它增加的是背景整理和交接响应。查看变更确认等待、错误版本进入生产和重复转述是否减少，并追到下游是否实际接手。
3. 异常与经营分析：组织证据并持续跟进
服务可按产品身份关联过程、检测、设备和运行异常，形成事件顺序、共同条件与待验证原因，交工程师和质量人员核查；也可按约定周期准备库存、交付和能耗差异说明，调用可靠程序完成金额及统计。
专业人员决定处置和经营取舍，结果返回质量、维修或计划系统。贡献从核查准备、资料覆盖及措施采用观察，计量、专业控制和电池监测已经完成的作用分别归集。
第五节 适用结论
锂电池方案应沿本企业承担的材料、电芯、PACK或服务职责选择模块，保持批次、配置和实际运行的对应。专业制造、检测和产品监控本身具有独立价值。
智力服务可以协助建设局部工具，整理跨系统背景并准备分析。已有基础的企业由此改善连接和采用，基础较薄的企业可在建设业务模块时同步安排接口与分析，实际价值以合格交付、质量与完整投入核验。
参考资料
[1] 工业和信息化部、国家发展改革委、国家数据局．电子信息制造业数字化转型实施方案．2025，PDF第2—7、11—18页。引用范围：设备、软件、数据与网络支撑，以及适用行业的研发、制造、质量、设备、仓储、能源、服务和供应链场景。资料库编号A08，正文页码均为PDF物理页。
[2] 工业和信息化部．场景化、图谱化推进重点行业数字化转型的参考指引（2025版）．2025，PDF第49、50、51页。引用范围：锂电池行业场景图谱及对应模块、编号、工具软件、知识模型、数据和人才条件；正文嵌入相应来源页的完整图示。资料库编号A11。
[3] 一芥智能研究院．智力即服务：形成经营能力的新方式．《企业数智化转型研究报告》上册，2026，第一章1.4节。引用范围：数字化、网络化、智能化的工作含义及智力服务参与建设、协调与分析的作用；第四节为方案建议，效果需在企业实际使用中验证。