全球動力電池產(chǎn)業(yè)正在邁向“TWh時代”

摘要

當前一種顛覆傳統(tǒng)制漿工藝、大幅提產(chǎn)降耗的勻漿系統(tǒng)已在部分頭部電池企業(yè)中規(guī)模化應用，以其結構原理命名為“循環(huán)式高效制漿系統(tǒng)”。

全球動力電池產(chǎn)業(yè)正在邁向“TWh時代”。

近日，馬斯克在特斯拉電池日上提出，2030年動力電池的生產(chǎn)規(guī)模將形成TWh規(guī)模，單線產(chǎn)能規(guī)模將達20GWh。這種變化必然會對現(xiàn)有的工藝和生產(chǎn)制造產(chǎn)生革命性顛覆。

馬斯克的判斷絕非空中樓閣，按照全球汽車電動化和能源綠色化的趨勢，未來幾年對于動力電池的需求將呈現(xiàn)明顯增長趨勢。

可以看到，包括大眾、戴姆勒、寶馬、通用、豐田等幾乎所有的車企都給出了明確的電動化信號，且都制定了清晰的目標。宏大的目標對于動力電池的需求自然水漲船高。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，為了匹配終端市場需求，全球動力電池規(guī)劃產(chǎn)能至2022年將增加至621GWh，未來三年增幅將達5倍以上。

產(chǎn)能需求猛增的同時，單條產(chǎn)線的產(chǎn)能規(guī)劃也在大幅提升。這意味著，繼續(xù)沿用此前的工藝和設備已無法滿足要求。

如果將視線投向當下，動力電池的制造已經(jīng)和過去幾年發(fā)生較大變化，大規(guī)模制造已在路上。從比亞迪、寧德時代的產(chǎn)線來看，傳統(tǒng)的工藝和設備已經(jīng)不能滿足其需求，其已經(jīng)開始嘗試導入新的工藝和設備。

在前段勻漿系統(tǒng)，高工鋰電注意到，從2018年開始，國內(nèi)頭部動力電池企業(yè)已經(jīng)開始嘗試采用全新工藝的勻漿系統(tǒng)。

高工鋰電獲悉，當前一種顛覆傳統(tǒng)制漿工藝、大幅提產(chǎn)降耗的勻漿系統(tǒng)已在部分頭部電池企業(yè)中規(guī)?；瘧?，以其結構原理命名為“循環(huán)式高效制漿系統(tǒng)”。

作為循環(huán)式高效制漿系統(tǒng)的始創(chuàng)者與引領者，深圳市尚水智能設備有限公司（簡稱“尚水智能”）憑借在循環(huán)式勻漿設備和系統(tǒng)的革新技術，極大地提高了勻漿生產(chǎn)效率和漿料的穩(wěn)定性。這也讓其開始從幕后走向行業(yè)的主流視野。

當中既有電池企業(yè)出于大規(guī)模提產(chǎn)的迫切要求，而更多原因在于，全新工藝的制漿系統(tǒng)可幫助電池企業(yè)在大幅提升效率的同時，解決掉傳統(tǒng)勻漿系統(tǒng)漿料不穩(wěn)定、能耗高、污染、占地面積大等核心痛點。

據(jù)悉，循環(huán)式高效制漿系統(tǒng)的工作流程是：溶劑和液體導電劑從循環(huán)罐中加入，并通過給料泵輸送到高速制漿機；活性物質(zhì)、導電劑和粘結劑的粉體通過粉體混合機混合均勻后逐步投入高速制漿機；粉體和液體在高速制漿機中完成混合和初步分散，再通過多次循環(huán)對漿料進行進一步的分散得到合格漿料。

尚水智能的高效制漿系統(tǒng)之所以能夠大幅度提高制漿效率，原因主要在于兩點：

1、采用了“邊下粉邊混合”的半連續(xù)式制漿工藝，讓粉體在打散的情況下與流動的液體接觸，極大地增加了粉液的接觸面積，避免了結塊，大幅度提高了粉體的潤濕效率。

2、通過打循環(huán)的方式讓所有漿料依次通過高速制漿單元，避免了制漿效果受概率影響導致均勻性和批次穩(wěn)定性不佳的問題，實現(xiàn)了制漿效率的大幅度提高。

該勻漿系統(tǒng)具體的核心優(yōu)勢在于：

1、大幅提升生產(chǎn)效率。常規(guī)攪拌設備制漿耗時需要4-6小時一批料，應用循環(huán)式高效制漿系統(tǒng)，制漿時間可縮短至0.5-1.5小時一批料。

2、提高漿料的批次穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的雙行星攪拌設備采用的是高粘度區(qū)的捏合，配合低粘度區(qū)的高速分散，分散容積大，分散效果受概率影響，均勻性和批次穩(wěn)定性不佳。

尚水智能循環(huán)式高效制漿設備的分散方式為粉體的高效潤濕以及中低粘度區(qū)的高速分散，分散容積小，分散效果好，漿料的一致性更好。

3、節(jié)約占地空間。傳統(tǒng)的勻漿系統(tǒng)設備大，單機產(chǎn)能有限，導致系統(tǒng)占用空間大，以1200L/h產(chǎn)能的系統(tǒng)為例，傳統(tǒng)的勻漿系統(tǒng)至少需要3臺1200L的攪拌機，占地面積一般大于23m x 7.5m，高度大于9m，而同等產(chǎn)能的循環(huán)式高效制漿系統(tǒng)的占地面積約8m x 6m，高度小于7m。

事實上，基于生產(chǎn)效率的提升要求，涂布設備的烘箱變長成為趨勢，這也使得縮短前段勻漿系統(tǒng)占地面積成為電池企業(yè)的重要需求之一。

4、節(jié)約能耗。產(chǎn)能達到1200L/h的循環(huán)式高效制漿系統(tǒng)的裝機功率僅159kW，制漿耗時小于1.5小時/批，單位能耗不到傳統(tǒng)攪拌機系統(tǒng)的30%，大幅降低了電池企業(yè)的電耗。

高工鋰電獲悉，尚水智能是國內(nèi)首家引入薄膜式高速分散設備并將其用于鋰離子電池制漿系統(tǒng)的智能裝備企業(yè)，在消化吸收國際先進混合分散技術的基礎上，尚水智能進一步開發(fā)了這套擁有自主知識產(chǎn)權的循環(huán)式高效制漿系統(tǒng)，極大地提升了生產(chǎn)效率和漿料的穩(wěn)定性，能夠降低能耗，縮減占地面積，并且已經(jīng)得到了國內(nèi)幾大主流電池企業(yè)的采用。

尚水智能所秉承的，是深入分析客戶需求，有針對性地提出最優(yōu)的解決方案。跟隨行業(yè)領先客戶的腳步，不斷完善和提高產(chǎn)品性能和服務水平，提供高效率、低能耗、數(shù)字化、無污染的納米材料制程總體解決方案。

值得一提的是，尚水智能針對鋰電材料制造，還能提供雙傳動包覆機、高溫包覆機、氣流粉碎機、高效氣混機等革新工藝設備。

其中，尚水智能雙傳動粉體包覆機為國內(nèi)首創(chuàng)，高速槳葉和低速錨式槳葉同軸配置，渦旋式混合，能夠?qū)φ摌O材料的活性物質(zhì)顆粒表面進行高效均勻的包覆，極大地提高正負極材料的性能。

長遠來看，未來的動力電池市場蘊藏無限可能，快速搶占技術先機與市場先機，已經(jīng)成為智能裝備企業(yè)現(xiàn)階段的主要任務。

動力電池下半場產(chǎn)能競賽已經(jīng)鳴哨，智能裝備技術“變天”的故事將會更加精彩。

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