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突破量产难题!探秘明星企业如何用技术引领市场,服务电池企业

清研电子亮相CIBF2025

清研电子亮相CIBF2025

能源财经网5月16日讯(张倩 广东深圳报道)研究机构EVTank在《中国锂离子电池行业发展白皮书(2025年)》中预计,全球锂离子电池出货量在2025年和2030年将分别达到1899.3GWh和5127.3GWh。

清研电子创始人王臣

清研电子创始人王臣

5月15日,CIBF 2025展会上,深圳清研电子科技有限公司(简称:清研电子)创始人/董事长王臣博士在与能源财经网交流时也提到,“在全球倡导绿色能源转型的大背景下,锂电池仍然是未来社会中不可或缺的能源储存单元,广泛应用在消费类电子,电动汽车及储能系统上,市场前景一片光明。” 

洞察市场趋势 深耕干法电极

随着新能源汽车、储能电站等领域对电池性能要求的不断攀升,电极作为电池核心组件,其技术革新成为突破性能瓶颈的关键。传统湿法电极工艺面临着能耗高、生产周期长、溶剂回收复杂等难题,而干法电极技术凭借其独特优势,正成为行业变革的新力量。 

其中,清研电子以敏锐的市场洞察力和卓越的创新能力,深耕干法电极制造领域,携多种材料体系正负极极片,混合均质一体机及双面成膜复合一体机等重磅产品惊艳亮相本次展会,为锂电产业发展带来全新可能。 

资料显示,清研电子成立于2020年8月,是清华大学研究院孵化的一家专注于粉体成膜技术领域研究、生产与应用的国家级高新技术企业。公司致力于为全球新能源领域提供高效、环保的自动化装备、膜片及极片等解决方案。 

谈及入局干法电极的初衷,除了其在现有主流锂电池领域的应用潜力之外,王臣表示,固态电池及4680大圆柱电池因高能量密度和高安全性会成为未来主流方向之一,但其电解质材料对有机溶剂敏感,传统的湿法工艺难以满足生产需求,而干法电极技术天然适配新一代电池技术。

此外,干法工艺可实现环节简化,如省略溶剂回收与干燥环节,干法工艺无需使用NMP等有机溶剂,直接省去传统湿法工艺中的溶剂回收系统和高温烘干设备;产线设备集成化,采用一体化设备替代传统分散工序,例如将纤维化、制膜、辊压等环节集成到连续生产线,减少设备占地面积约50--70%,同时降低设备调试和维护复杂度,在能耗方面,可省去烘干环节和溶剂回收能耗等,电极制造成本约节约15--20%。

清研电子大力发展干法电极相关业务,源于其对市场趋势的精准洞察和对技术发展的深刻判断。 

清研电子产品图

清研电子产品图

本次参加CIBF 2025展会,清研电子展示6种材料体系干法电极的极片类型,主要涉及硅基极片、石墨极片、三元极片、磷铁极片、超级电容极片、二氧化锰极片等,主要特点为高容量,高性能,高倍率及高能量密度等。 

清研电子产品图

另外,智能装备方面,清研电子展出了混合均质一体机和双面成膜复合一体设备。 

清研电子产品图

王臣介绍,干法电极制造过程因不含溶剂,需高性能的纤维化混合设备,以防破坏活性粉末及粉末团聚。混合均质一体机针对此需求而研制,应用于粉末混合纤维化工序,兼顾了高效性、稳定性与物料保护,适用于干法电极制造中的高要求混合工艺。清研电子研发的混合均质一体机的物料残留率<0.5%。 

双面成膜复合一体设备可提供高速、高精度的成膜、复合流程,满足严苛的生产需求,同时具备易于维护的设计,帮助用户优化生产效率。清研电子研发的双面成膜复合一体设备产品主要特点为成膜宽度可达400mm,成膜厚度为50~300μm,机械速度可达30-80m/min。 

应对量产难题 突破多维挑战 

干法电极工艺是一种电池制造新工艺,是极具潜力的工艺迭代方向,但实现量产仍存在诸多挑战。 

当下,车企及电池客户对干法电极产品提出成本与生产效率优化、固态电池适配性、环保合规性等核心诉求。王臣强调,干法工艺省去溶剂使用和回收环节,降低材料成本及设备能耗,同时缩短生产周期,满足大规模连续生产需求。此外,干法电极无需溶剂,天然适配固态电解质,避免溶剂残留导致的界面副反应,提升电池的安全性和能量密度。环保方面,干法工艺避免挥发性有机化合物(VOC)排放,符合欧盟《电池新规》等严苛环保标准。 

面对市场需求,干法电极技术凭借诸多优势,被视为锂电产业升级的 “未来钥匙”,但在从实验室走向产业化的关键阶段,干法电极产业化及干法电极材料的中试放大正面临着重重考验。 

具体来看,干法电极对粉体分散均匀性、辊压设备强度和精度要求苛刻。材料体系适配性上,需开发新型粘结剂,并解决其在高压压实密度下的长期循环稳定性问题。固态电解质对水分和杂质敏感,干法工艺需进一步优化环境控制(如湿度、粉尘)。工艺兼容性验证上,不同技术路径对干法的适应性差异大,需针对特定场景优化工艺参数。 

另外,王臣指出,干法电极材料的中试放大挑战集中在工艺稳定性(材料分散、环境控制)、设备可靠性(精度维持、耐用性)、成本可控性(设备投资、环保合规)及工艺标准化(多材料适配性)四大维度等。 

突破技术瓶颈不仅是企业在激烈市场竞争中抢占先机的关键砝码,更是推动整个行业从实验室到产业化、最终实现规模化应用的核心引擎。 

王臣表明,持续的研发投入是公司保持强劲竞争力的主要方式。公司在研发资金投入超过10%,创新技术来自深圳清华大学研究院先进储能材料及器件实验室,其团队对材料产业化关键技术的研究已有15年,团队既有产品迭代创新的能力,又有技术产业放大的能力。

此外,在装备方面,清研电子与上市公司宏工科技,纳科诺尔成立合资公司,根据双方的技术优势,专注在干法电极核心装备的研发制造。 

“清研电子在干法电极领先的技术优势和宏工科技在物料自动化领域的深厚沉淀,成功攻克‘原料纤维化’这一技术规模化难题,用‘工艺+装备’双轮驱动打通混合均质一体机落地;与纳克诺尔合作突破干法电极连续成型、复合工艺等产业化瓶颈,成功打造干法电极成型复合一体机等关键设备。”王臣补充道。 

结语:干法电极正成为推动锂离子电池向更高性能、更绿色化发展的重要突破口。从材料体系创新到装备制造升级,清研电子干法电极产业正以技术革新驱动锂电产业升级,在全球能源转型浪潮中开辟新赛道。

【责任编辑:张倩】

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