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一塊固態(tài)電池背后的“設(shè)備長征路”|“深市新質(zhì)生產(chǎn)力巡禮”系列報(bào)道
來源:證券時報(bào)網(wǎng)作者:安宇飛2024-08-24 08:27

編者按:

發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和重要著力點(diǎn)。擁抱新質(zhì)生產(chǎn)力,,服務(wù)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展,,讓投資者更好分享經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展成果,資本市場重任在肩,。

深市上市公司堅(jiān)持科技創(chuàng)新,,以“新”為旗,以“質(zhì)”為擎,,超七成為高新技術(shù)企業(yè),,近五成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)企業(yè),原創(chuàng)性技術(shù)產(chǎn)品和顛覆性研發(fā)成果競相涌現(xiàn),,澎湃新動能加速釋放,。近5年多來,近80家深市公司榮登國家科學(xué)技術(shù)獎榜單,,成為培育壯大新質(zhì)生產(chǎn)力的主力軍,。

本報(bào)推出“向新而行 以質(zhì)取勝 自立自強(qiáng)——深市新質(zhì)生產(chǎn)力巡禮”系列報(bào)道,,走進(jìn)深市上市公司,探尋加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力優(yōu)秀樣本,,描摹高水平科技自立自強(qiáng)群像,。敬請關(guān)注,。

在浩瀚的資本市場星空中,,創(chuàng)業(yè)板上市公司猶如一顆顆璀璨明星,閃耀著中國先進(jìn)制造,、數(shù)字經(jīng)濟(jì),、綠色低碳等各領(lǐng)域標(biāo)桿性企業(yè)的光芒。這里是“優(yōu)創(chuàng)新”的沃土,、“高成長”的搖籃,,創(chuàng)造了1000多家高新技術(shù)企業(yè)成長為行業(yè)龍頭的奇跡。

在這片星光中,,鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)熠熠生輝,。在創(chuàng)業(yè)板,不僅有寧德時代這樣的“領(lǐng)航艦”,,引領(lǐng)中國新能源產(chǎn)業(yè)破浪前行,,更有先導(dǎo)智能這樣的“鑄鋼者”,打造了全球領(lǐng)先的鋰電設(shè)備,,為全球動力電池“艦隊(duì)”提供堅(jiān)不可摧的“裝甲”,。

2024年,先導(dǎo)智能發(fā)布了全球唯一擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全固態(tài)電池整線解決方案,,握緊著“下一代電池”的生產(chǎn)命脈,。遙想二十多年前,比亞迪董事長王傳福決心進(jìn)入鋰電池行業(yè)時,,曾攜帶數(shù)百萬元去日本求購鋰電設(shè)備,,日方卻“獅子大開口”報(bào)了天價,并揚(yáng)言中國人造不出鋰電池,。但如今,,以先導(dǎo)智能為代表的中國鋰電設(shè)備企業(yè)早已打破外國技術(shù)壟斷,屹立于世界之巔,。

從落后到追趕,,再到新能源智能裝備整線解決方案多年市場份額位居世界第一,先導(dǎo)智能是怎樣走完這條“技術(shù)長征路”的,?記者來到位于江蘇省無錫市的先導(dǎo)智能總部探尋答案,。

“領(lǐng)軍者”背后的技術(shù)之戰(zhàn)

“全固態(tài)電池設(shè)備的研發(fā),從一開始就是一場漫長而艱難的征程,?!毕葘?dǎo)智能董事長王燕清向證券時報(bào)記者表示,。

走進(jìn)先導(dǎo)智能無錫工廠,映入眼簾的是一棟白色大樓,,上面一行藍(lán)色大字引人注目,,“成為世界級的智能裝備領(lǐng)軍企業(yè)”,這是先導(dǎo)智能的企業(yè)愿景,。

但恐怕只有先導(dǎo)智能企業(yè)內(nèi)部的人員才明白,,“領(lǐng)軍者”三個字的背后有多少場艱苦卓絕的技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。這里面,,全固態(tài)電池整線解決方案的研發(fā)與突破屬最難打的戰(zhàn)役之一,。

全固態(tài)電池,被視為鋰電池的“終極形態(tài)”,,它具有“寸土寸金藏巨能”的特點(diǎn),,由于使用了固態(tài)電解質(zhì)替換液態(tài)電解液,解決了“易燃易爆”問題,,固態(tài)電池能夠更安全地提升電池能量密度,,所以它體積更小,有望以不到50%的電池體積承載同等甚至更高的電量,。

液態(tài)鋰電池的能量密度已經(jīng)接近安全極限,,向上提升的空間有限。因此,,固態(tài)電池被視為下一代電池技術(shù),,有望開創(chuàng)電池性能躍升的新紀(jì)元,各大電池廠商或車企紛紛布局,。

而電池生產(chǎn)必須“設(shè)備先行”,,率先需要突破的就是核心鋰電設(shè)備的生產(chǎn)制造。如果把生產(chǎn)液態(tài)鋰電池的過程比作是“制造大刀”,,那么生產(chǎn)全固態(tài)電池就像是“制造火槍”,,對“精度”的要求更為苛刻,需要創(chuàng)新的設(shè)備和工藝,。

全固態(tài)電池的生產(chǎn)鏈條極長,,涉及大量關(guān)鍵設(shè)備。從全固態(tài)電極制備,、全固態(tài)電解質(zhì)膜制備設(shè)備到高壓化成分容,、致密化設(shè)備等,每一個設(shè)備的攻關(guān)都要走一遍“技術(shù)長征路”,。王燕清表示:“對于我們來說,,全固態(tài)電池量產(chǎn)的技術(shù)難點(diǎn)主要集中在固態(tài)電池極片和固態(tài)電解質(zhì)膜的制備階段,而連續(xù)致密化則是提高整線良率和效率的瓶頸?!?/p>

先導(dǎo)智能工作人員向記者表示,,受不同材料電化學(xué)特性和物理特性的影響,不同工藝會對固體電解質(zhì)膜的厚度和離子電導(dǎo)率產(chǎn)生極大影響,。而傳統(tǒng)電極和電解質(zhì)膜的制備方法脫胎于濕法工藝,,存在電解質(zhì)材料分散不勻、電解質(zhì)膜量產(chǎn)一致性差,、電芯壓制形變大等諸多瓶頸難以突破,,無法滿足固態(tài)電池的量產(chǎn)需求。

王燕清向記者表示:“極片等關(guān)鍵材料是業(yè)內(nèi)公認(rèn)難以突破的技術(shù)壁壘,。面對這一挑戰(zhàn),,很多業(yè)內(nèi)同仁甚至放棄了相關(guān)研發(fā)。在經(jīng)歷了多次失敗后,,先導(dǎo)智能的團(tuán)隊(duì)也感受到了巨大的壓力?!?/p>

為了打破“技術(shù)壁壘”,,王燕清親自帶隊(duì)進(jìn)行攻堅(jiān)。在內(nèi)部,,先導(dǎo)智能抽調(diào)精英工程師和尖端科研人員,,組成了“多學(xué)科攻堅(jiān)小組”。在外部,,王燕清聯(lián)系相關(guān)領(lǐng)域?qū)<?,讓外部專家加入“多學(xué)科攻堅(jiān)小組”,多次進(jìn)行跨領(lǐng)域會議討論和技術(shù)交流,。

經(jīng)過數(shù)月的技術(shù)攻堅(jiān),,先導(dǎo)智能創(chuàng)新開發(fā)了干法電極技術(shù),徹底避免了濕法工藝中溶劑,、分散劑帶來的副作用,,將電極的離子電導(dǎo)率及循環(huán)壽命提升到了商用標(biāo)準(zhǔn)。同時,,電極成膜一致性高,,使連續(xù)成膜、高效量產(chǎn)成為可能,。

最終,,先導(dǎo)智能成為了全球唯一擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全固態(tài)電池整線解決方案廠家,在全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展“里程碑”上刻下了名字,?!澳壳埃葘?dǎo)智能已成功打通全固態(tài)電池量產(chǎn)的全線工藝環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了從整線解決方案到各工段的關(guān)鍵設(shè)備覆蓋,,達(dá)成行業(yè)內(nèi)的全面突破與引領(lǐng),。”王燕清表示,。

“長征者”腳下的發(fā)展天平

如果說全固態(tài)電池從研發(fā)到商用落地是一場“長征”,,那么想要走到“征途”的終點(diǎn),就要實(shí)現(xiàn)良率,、成本以及環(huán)保方面的平衡,。

“全固態(tài)電池產(chǎn)線對生產(chǎn)環(huán)境要求嚴(yán)苛、耗能大,,副產(chǎn)物對環(huán)境也會產(chǎn)生很大影響,,如何平衡量產(chǎn)高良率、低成本,,實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型生產(chǎn)也是行業(yè)面臨的一大問題,。”王燕清說,。

近年來,,動力電池的“環(huán)保”屬性曾受到質(zhì)疑,,盡管鋰電池是綠色清潔能源,,但在鋰電池的生產(chǎn)、回收過程中未必全都做到了“綠色清潔”,。為實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)鏈條綠色低碳,,必須在設(shè)備端發(fā)力。

王燕清認(rèn)為:“先導(dǎo)智能的核心優(yōu)勢在于整裝,,是目前全球唯一一家真正具備完整自主知識產(chǎn)權(quán)的鋰電池智能制造整體解決方案服務(wù)商,,這意味著我們掌握了鋰電池生產(chǎn)全鏈設(shè)備的所有軟硬件技術(shù),并有整合,、優(yōu)化,、升級智能裝備與智能生產(chǎn)的能力?!?/p>

和其他鋰電設(shè)備廠商相比,,先導(dǎo)智能可以提供全固態(tài)電池生產(chǎn)各工段的全部關(guān)鍵設(shè)備,不僅解決了設(shè)備適配性的問題,,也能更好地進(jìn)行整個生產(chǎn)流程的管控和追溯,。同時,由于產(chǎn)線方案具備高自動化,、高智能化特點(diǎn),,生產(chǎn)過程可以實(shí)現(xiàn)少人化甚至無人化生產(chǎn),,從源頭助力客戶實(shí)現(xiàn)綜合降本增效、節(jié)能減排,。

為此,,先導(dǎo)智能進(jìn)行了“軟件硬件兩手抓”,以新型生產(chǎn)關(guān)系發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,。除了在硬件端提供各類智能設(shè)備之外,,在軟件端也開發(fā)了LeadACE穹頂智能制造整體解決方案,助力工廠實(shí)現(xiàn)從原料,、生產(chǎn),、包裝、交貨全環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化,、智能化管理,,就像為設(shè)備裝上了“智能大腦”。

先導(dǎo)智能工作人員表示,,在公司獨(dú)創(chuàng)LeadACE穹頂智能制造解決方案的指導(dǎo)下,,可以為全固態(tài)電池廠商打造智能一體化無人產(chǎn)線。通過打通全固態(tài)電池制造工藝環(huán)節(jié),,以自研技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工藝簡化,,縮短了前道制程周期。配合先導(dǎo)智能獨(dú)創(chuàng)的微環(huán)境管控方案,,在確保產(chǎn)品高效、高品質(zhì)產(chǎn)出的同時,,達(dá)成能耗需求,、人力需求、整體投入需求的綜合降本,。

“在這個過程中,,微環(huán)境管控方案的應(yīng)用也確保了生產(chǎn)全流程的環(huán)境獨(dú)立,把工業(yè)副產(chǎn)品對自然環(huán)境的影響降到了最低,,能助力客戶實(shí)現(xiàn)長效可持續(xù)發(fā)展,。”上述工作人員稱,。

“開拓者”身前的藍(lán)海市場

在先導(dǎo)智能眼中,,全固態(tài)電池是“未來科技藍(lán)海”,。王燕清表示,,早在2018年前,先導(dǎo)智能就捕捉到了全固態(tài)電池的巨大潛力,,深入布局全固態(tài)電池技術(shù),,既是為了順應(yīng)全球市場趨勢,也能滿足高端設(shè)備國產(chǎn)替代的迫切需求。

和傳統(tǒng)液態(tài)電池相比,,全固態(tài)電池由于具備了更高的能量密度和安全性,,其商業(yè)應(yīng)用范圍也有望得到拓展,不局限于新能源汽車及儲能領(lǐng)域,,更有望承載飛行汽車,、無人機(jī)乃至衛(wèi)星的“電動夢想”。

根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測,,2030年全球固態(tài)電池出貨量將達(dá)到614.1GWh,,市場空間廣闊。盡管目前全固態(tài)電池尚未規(guī)?;慨a(chǎn),,生產(chǎn)成本較高,但頭豹研究院認(rèn)為,,隨著新材料的不斷發(fā)現(xiàn)與制造工藝的改進(jìn),,未來固態(tài)電池可在加工流程上轉(zhuǎn)變技術(shù)路線,減低75%的生產(chǎn)成本,。

隨著固態(tài)電池技術(shù)的不斷成熟和成本的降低,,其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤卣梗瑸橄葘?dǎo)智能提供全新的增長引擎,。王燕清向記者表示,,目前全固態(tài)電池的技術(shù)成熟度已“接近商用階段”,高端玩家已結(jié)束觀望,,正積極投身于全固態(tài)電池的市場開發(fā)與建設(shè)中,,行業(yè)有望迎來快速發(fā)展機(jī)遇期。

“2020年起,,我們已與多家行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)達(dá)成設(shè)備合作,,成功獲得國內(nèi)外知名汽車及固態(tài)電池企業(yè)的全固態(tài)生產(chǎn)線訂單,,初步反饋顯示電池生產(chǎn)線在很多方面表現(xiàn)優(yōu)異,市場反響良好,。我們的固態(tài)電池關(guān)鍵試驗(yàn)線設(shè)備,,如干法電極,、疊片,、固態(tài)電池組裝等,,已實(shí)現(xiàn)出口,,有效支持了客戶的工藝開發(fā)及驗(yàn)證?!蓖跹嗲逭f,。

據(jù)了解,先導(dǎo)智能的電極制備、輥壓,、疊片,、組裝及化成分容,、物流等系列創(chuàng)新方案已經(jīng)成功應(yīng)用于全球首條固態(tài)電池量產(chǎn)產(chǎn)線,,正助力行業(yè)邁向新臺階,。同時,,先導(dǎo)智能微環(huán)境管控方案也實(shí)現(xiàn)了如期交付,。

對電池制造業(yè)而言,,其技術(shù)與工藝體系極為復(fù)雜,,對細(xì)節(jié)把控與精度要求近乎苛刻,,這一特性促使行業(yè)在技術(shù)演變時,,必須依賴智能制造設(shè)備來滿足嚴(yán)苛的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

“設(shè)備制造業(yè)的技術(shù)門檻本就高,,一旦我們跨越了核心技術(shù)與關(guān)鍵工藝的研發(fā),、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和規(guī)?;a(chǎn)的挑戰(zhàn),,實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用的廣泛市場滲透,,公司的領(lǐng)先地位便難以被后來者輕易撼動,?!蓖跹嗲灞硎尽?/p>

而放眼全球,,中國在動力電池行業(yè)仍占據(jù)優(yōu)勢地位。據(jù)SNEResearch統(tǒng)計(jì),,2024年上半年全球市場動力電池裝車量排行前十的企業(yè)中,,中國動力電池廠商占據(jù)了六個席位,整體市場份額達(dá)到64.9%,,同比增加3.2個百分點(diǎn),。不過日韓電池企業(yè)也在摩拳擦掌,,積極布局全固態(tài)電池研發(fā),要在“下一代電池技術(shù)”中與中國企業(yè)爭鋒,。

“先導(dǎo)智能在全固態(tài)電池領(lǐng)域的突破,,將有助于中國增強(qiáng)在全球電池產(chǎn)業(yè)中的話語權(quán),提升國家在新能源技術(shù)領(lǐng)域的競爭力,,幫助中國企業(yè)在相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),、貿(mào)易規(guī)則的制定過程中占據(jù)更加有利的地位?!蓖跹嗲灞硎?。

責(zé)任編輯: 陳勇洲
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