從材料體系創(chuàng)新到裝備制造升級,清研電子干法電極產(chǎn)業(yè)正以技術革新驅(qū)動鋰電產(chǎn)業(yè)升級,在全球能源轉(zhuǎn)型浪潮中開辟新賽道。

清研電子亮相CIBF2025

清研電子亮相CIBF2025

電池百人會-電池網(wǎng)5月16日訊(張倩 廣東深圳報道)研究機構EVTank在《中國鋰離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書(2025年)》中預計,全球鋰離子電池出貨量在2025年和2030年將分別達到1899.3GWh和5127.3GWh。

清研電子創(chuàng)始人王臣

清研電子創(chuàng)始人王臣

5月15日,CIBF 2025展會上,深圳清研電子科技有限公司(簡稱:清研電子)創(chuàng)始人/董事長王臣博士在與電池網(wǎng)交流時也提到,“在全球倡導綠色能源轉(zhuǎn)型的大背景下,鋰電池仍然是未來社會中不可或缺的能源儲存單元,廣泛應用在消費類電子,電動汽車及儲能系統(tǒng)上,市場前景一片光明。” 

洞察市場趨勢 深耕干法電極

隨著新能源汽車、儲能電站等領域?qū)﹄姵匦阅芤蟮牟粩嗯噬姌O作為電池核心組件,其技術革新成為突破性能瓶頸的關鍵。傳統(tǒng)濕法電極工藝面臨著能耗高、生產(chǎn)周期長、溶劑回收復雜等難題,而干法電極技術憑借其獨特優(yōu)勢,正成為行業(yè)變革的新力量。 

其中,清研電子以敏銳的市場洞察力和卓越的創(chuàng)新能力,深耕干法電極制造領域,攜多種材料體系正負極極片,混合均質(zhì)一體機及雙面成膜復合一體機等重磅產(chǎn)品驚艷亮相本次展會,為鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來全新可能。 

資料顯示,清研電子成立于2020年8月,是清華大學研究院孵化的一家專注于粉體成膜技術領域研究、生產(chǎn)與應用的國家級高新技術企業(yè)。公司致力于為全球新能源領域提供高效、環(huán)保的自動化裝備、膜片及極片等解決方案。 

談及入局干法電極的初衷,除了其在現(xiàn)有主流鋰電池領域的應用潛力之外,王臣表示,固態(tài)電池及4680大圓柱電池因高能量密度和高安全性會成為未來主流方向之一,但其電解質(zhì)材料對有機溶劑敏感,傳統(tǒng)的濕法工藝難以滿足生產(chǎn)需求,而干法電極技術天然適配新一代電池技術。

此外,干法工藝可實現(xiàn)環(huán)節(jié)簡化,如省略溶劑回收與干燥環(huán)節(jié),干法工藝無需使用NMP等有機溶劑,直接省去傳統(tǒng)濕法工藝中的溶劑回收系統(tǒng)和高溫烘干設備;產(chǎn)線設備集成化,采用一體化設備替代傳統(tǒng)分散工序,例如將纖維化、制膜、輥壓等環(huán)節(jié)集成到連續(xù)生產(chǎn)線,減少設備占地面積約50--70%,同時降低設備調(diào)試和維護復雜度,在能耗方面,可省去烘干環(huán)節(jié)和溶劑回收能耗等,電極制造成本約節(jié)約15--20%。

清研電子大力發(fā)展干法電極相關業(yè)務,源于其對市場趨勢的精準洞察和對技術發(fā)展的深刻判斷。 

清研電子產(chǎn)品圖

清研電子產(chǎn)品圖

本次參加CIBF 2025展會,清研電子展示6種材料體系干法電極的極片類型,主要涉及硅基極片、石墨極片、三元極片、磷鐵極片、超級電容極片、二氧化錳極片等,主要特點為高容量,高性能,高倍率及高能量密度等。 

清研電子產(chǎn)品圖

另外,智能裝備方面,清研電子展出了混合均質(zhì)一體機和雙面成膜復合一體設備。 

清研電子產(chǎn)品圖

王臣介紹,干法電極制造過程因不含溶劑,需高性能的纖維化混合設備,以防破壞活性粉末及粉末團聚。混合均質(zhì)一體機針對此需求而研制,應用于粉末混合纖維化工序,兼顧了高效性、穩(wěn)定性與物料保護,適用于干法電極制造中的高要求混合工藝。清研電子研發(fā)的混合均質(zhì)一體機的物料殘留率<0.5%。 

雙面成膜復合一體設備可提供高速、高精度的成膜、復合流程,滿足嚴苛的生產(chǎn)需求,同時具備易于維護的設計,幫助用戶優(yōu)化生產(chǎn)效率。清研電子研發(fā)的雙面成膜復合一體設備產(chǎn)品主要特點為成膜寬度可達400mm,成膜厚度為50~300μm,機械速度可達30-80m/min。 

應對量產(chǎn)難題 突破多維挑戰(zhàn) 

干法電極工藝是一種電池制造新工藝,是極具潛力的工藝迭代方向,但實現(xiàn)量產(chǎn)仍存在諸多挑戰(zhàn)。 

當下,車企及電池客戶對干法電極產(chǎn)品提出成本與生產(chǎn)效率優(yōu)化、固態(tài)電池適配性、環(huán)保合規(guī)性等核心訴求。王臣強調(diào),干法工藝省去溶劑使用和回收環(huán)節(jié),降低材料成本及設備能耗,同時縮短生產(chǎn)周期,滿足大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)需求。此外,干法電極無需溶劑,天然適配固態(tài)電解質(zhì),避免溶劑殘留導致的界面副反應,提升電池的安全性和能量密度。環(huán)保方面,干法工藝避免揮發(fā)性有機化合物(VOC)排放,符合歐盟《電池新規(guī)》等嚴苛環(huán)保標準。 

面對市場需求,干法電極技術憑借諸多優(yōu)勢,被視為鋰電產(chǎn)業(yè)升級的 “未來鑰匙”,但在從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化的關鍵階段,干法電極產(chǎn)業(yè)化及干法電極材料的中試放大正面臨著重重考驗。 

具體來看,干法電極對粉體分散均勻性、輥壓設備強度和精度要求苛刻。材料體系適配性上,需開發(fā)新型粘結劑,并解決其在高壓壓實密度下的長期循環(huán)穩(wěn)定性問題。固態(tài)電解質(zhì)對水分和雜質(zhì)敏感,干法工藝需進一步優(yōu)化環(huán)境控制(如濕度、粉塵)。工藝兼容性驗證上,不同技術路徑對干法的適應性差異大,需針對特定場景優(yōu)化工藝參數(shù)。 

另外,王臣指出,干法電極材料的中試放大挑戰(zhàn)集中在工藝穩(wěn)定性(材料分散、環(huán)境控制)、設備可靠性(精度維持、耐用性)、成本可控性(設備投資、環(huán)保合規(guī))及工藝標準化(多材料適配性)四大維度等。 

突破技術瓶頸不僅是企業(yè)在激烈市場競爭中搶占先機的關鍵砝碼,更是推動整個行業(yè)從實驗室到產(chǎn)業(yè)化、最終實現(xiàn)規(guī)模化應用的核心引擎。 

王臣表明,持續(xù)的研發(fā)投入是公司保持強勁競爭力的主要方式。公司在研發(fā)資金投入超過10%,創(chuàng)新技術來自深圳清華大學研究院先進儲能材料及器件實驗室,其團隊對材料產(chǎn)業(yè)化關鍵技術的研究已有15年,團隊既有產(chǎn)品迭代創(chuàng)新的能力,又有技術產(chǎn)業(yè)放大的能力。

此外,在裝備方面,清研電子與上市公司宏工科技,納科諾爾成立合資公司,根據(jù)雙方的技術優(yōu)勢,專注在干法電極核心裝備的研發(fā)制造。 

“清研電子在干法電極領先的技術優(yōu)勢和宏工科技在物料自動化領域的深厚沉淀,成功攻克‘原料纖維化’這一技術規(guī)模化難題,用‘工藝+裝備’雙輪驅(qū)動打通混合均質(zhì)一體機落地;與納科諾爾合作突破干法電極連續(xù)成型、復合工藝等產(chǎn)業(yè)化瓶頸,成功打造干法電極成型復合一體機等關鍵設備。”王臣補充道。 

結語:干法電極正成為推動鋰離子電池向更高性能、更綠色化發(fā)展的重要突破口。從材料體系創(chuàng)新到裝備制造升級,清研電子干法電極產(chǎn)業(yè)正以技術革新驅(qū)動鋰電產(chǎn)業(yè)升級,在全球能源轉(zhuǎn)型浪潮中開辟新賽道。

[責任編輯:夏末]

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