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無論是馬路上飛馳的電動(dòng)車，還是天空中翱翔的無人機(jī)，亦或是人們從不離手的智能手機(jī)，都離不開鋰電池的強(qiáng)勁動(dòng)力，而電池的制造水平又跟研磨攪拌設(shè)備的性能息息相關(guān)。在剛剛揭曉的國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)中，鹿城高新技術(shù)企業(yè)——浙江長城攪拌設(shè)備股份有限公司參與完成的項(xiàng)目“鋰電前軀體反應(yīng)結(jié)晶新裝備開發(fā)及高端正極材料智能制造”獲得了該獎(jiǎng)項(xiàng)進(jìn)步獎(jiǎng)的二等獎(jiǎng)。這份榮譽(yù)的背后，是獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)10余年堅(jiān)持不懈的努力。

項(xiàng)目獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)

新能源時(shí)代，鋰電池的重要性無異于移動(dòng)設(shè)備的“心臟”。然而，只有安全、高質(zhì)量、高性能的材料作為基礎(chǔ)，“心臟”才能健康有活力地跳動(dòng)，為新能源時(shí)代提供源源不斷的動(dòng)力和能量。獲獎(jiǎng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)做的就是守住鋰電池的前端“生命線”。

鋰電池核心部件是正極材料，決定正極材料性能的關(guān)鍵是前驅(qū)體，它將直接影響鋰電池的能量密度、安全性能等。浙江長城攪拌設(shè)備股份有限公司研發(fā)市場(chǎng)總監(jiān)、項(xiàng)目獲獎(jiǎng)人謝明輝介紹，鋰電池正極材料前驅(qū)體在生產(chǎn)過程中，有各種不同的反應(yīng)釜和槽罐，常存在多種物料參與反應(yīng)、反應(yīng)釜構(gòu)型不合理等復(fù)雜工況，如何精確控制反應(yīng)釜內(nèi)的物料平衡和反應(yīng)結(jié)晶過程，制備所需的前驅(qū)體顆粒，直接關(guān)系到電池質(zhì)量和安全控制。

項(xiàng)目獲獎(jiǎng)人謝明輝在實(shí)驗(yàn)室研究

高端的電池材料前驅(qū)體制造關(guān)鍵技術(shù)，在2018年前面臨著國外技術(shù)和產(chǎn)品壟斷的困境，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)為此踏上了“破冰之旅”。機(jī)械化、數(shù)字化和信息化的融合，成了團(tuán)隊(duì)攻克難關(guān)的關(guān)鍵。

技術(shù)體系的確立，經(jīng)歷了大量且反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，并經(jīng)過精細(xì)打磨。在研發(fā)階段，團(tuán)隊(duì)不斷調(diào)整制備技術(shù)方案，通過對(duì)正極材料前驅(qū)體反應(yīng)釜攪拌槳型等進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并結(jié)合反應(yīng)結(jié)晶等制備工藝得到了成本低、性能高的前驅(qū)體材料，攻克了超窄分布、高球形度的大顆粒前驅(qū)體制備技術(shù)等多個(gè)動(dòng)力電池材料制備“卡脖子”技術(shù)，構(gòu)筑起技術(shù)壁壘。又通過數(shù)值模擬、開發(fā)算法，實(shí)現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)室結(jié)果精確地一步放大到工業(yè)生產(chǎn)中。

“鋰電前軀體反應(yīng)結(jié)晶新裝備開發(fā)及高端正極材料智能制造”項(xiàng)目

這項(xiàng)成果實(shí)施后，可以滿足高性能鋰電池的使用要求。通俗來講，就是經(jīng)過植入該技術(shù)的攪拌設(shè)備制備的漿料，能夠控制溶液中的微細(xì)固體結(jié)晶顆粒不團(tuán)聚、不開裂，得到足夠細(xì)小的固體顆粒，并均勻分布于溶液中，這將顯著提高漿料綜合性能。目前，運(yùn)用該技術(shù)的攪拌反應(yīng)釜能耗可以降低15%，產(chǎn)品覆蓋了國內(nèi)60%以上的三元材料前驅(qū)體生產(chǎn)廠家，更是出口到了美國最大的電動(dòng)汽車鋰電池材料回收企業(yè)。

攪拌設(shè)備的生產(chǎn)畫面

前瞻性思考、先導(dǎo)性布局，讓浙江長城攪拌設(shè)備股份有限公司成為當(dāng)前新質(zhì)生產(chǎn)力這一新興賽道上的“老玩家”。謝明輝表示：“在十多年的時(shí)間里，我們經(jīng)歷了從依賴進(jìn)口到自主研發(fā)的過程，跟隨市場(chǎng)不斷改進(jìn)，嘗試運(yùn)用鋰電、鈉電等新能源，POE、芳綸等新材料，聚乳酸、PHA等合成生物學(xué)可降解材料領(lǐng)域開發(fā)攪拌設(shè)備。目前，正在研發(fā)的稀土冶煉攪拌設(shè)備已經(jīng)投入中國北方的稀土試驗(yàn)，部分工段單體采量效率可以提升20%-50%。我們一直在向新求突破，助力雙碳戰(zhàn)略走深走實(shí)。”

浙江長城攪拌設(shè)備股份有限公司

浙江長城攪拌設(shè)備股份有限公司廠區(qū)

矢志不渝求創(chuàng)新，讓浙江長城攪拌設(shè)備股份有限公司構(gòu)筑起了一條產(chǎn)業(yè)“護(hù)城河”。目前，該企業(yè)建有浙江省長城攪拌技術(shù)與裝備研究院、省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心等創(chuàng)新平臺(tái)，還曾承擔(dān)及參與4項(xiàng)國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目，被評(píng)為國家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè)、浙江省隱形冠軍企業(yè)。

這一重磅獎(jiǎng)項(xiàng)的獲得，充分彰顯了鹿城和企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)生的巨大能量。雙碳綠色發(fā)展，也讓鹿城具備了更好整合資源、集聚產(chǎn)業(yè)的有利條件。當(dāng)前，鹿城正加快布局發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)技術(shù)，比如，與深圳十灃科技有限公司建立合作關(guān)系，打造城市智慧能源制造基地項(xiàng)目，其建成后將成為全區(qū)首個(gè)智能集中式儲(chǔ)能電站，為域內(nèi)降碳增效提供有效路徑，助力溫州打造新能源應(yīng)用創(chuàng)新示范城市。新格局、新政策正在鹿城加速醞釀中。