全球動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)正在邁向“TWh時(shí)代”

摘要

當(dāng)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?yīng)用，以其結(jié)構(gòu)原理命名為“循環(huán)式高效制漿系統(tǒng)”。

全球動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)正在邁向“TWh時(shí)代”。

近日，馬斯克在特斯拉電池日上提出，2030年動(dòng)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(dá)20GWh。這種變化必然會(huì)對(duì)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(chē)電動(dòng)化和能源綠色化的趨勢(shì)，未來(lái)幾年對(duì)于動(dòng)力電池的需求將呈現(xiàn)明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)。

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

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，為了匹配終端市場(chǎng)需求，全球動(dòng)力電池規(guī)劃產(chǎn)能至2022年將增加至621GWh，未來(lái)三年增幅將達(dá)5倍以上。

產(chǎn)能需求猛增的同時(shí)，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(shè)備已無(wú)法滿足要求。

如果將視線投向當(dāng)下，動(dòng)力電池的制造已經(jīng)和過(guò)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(shí)代的產(chǎn)線來(lái)看，傳統(tǒng)的工藝和設(shè)備已經(jīng)不能滿足其需求，其已經(jīng)開(kāi)始嘗試導(dǎo)入新的工藝和設(shè)備。

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

高工鋰電獲悉，當(dāng)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?yīng)用，以其結(jié)構(gòu)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(lǐng)者，深圳市尚水智能設(shè)備有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“尚水智能”）憑借在循環(huán)式勻漿設(shè)備和系統(tǒng)的革新技術(shù)，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(kāi)始從幕后走向行業(yè)的主流視野。

當(dāng)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(shí)，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(diǎn)。

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(dǎo)電劑從循環(huán)罐中加入，并通過(guò)給料泵輸送到高速制漿機(jī)；活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的粉體通過(guò)粉體混合機(jī)混合均勻后逐步投入高速制漿機(jī)；粉體和液體在高速制漿機(jī)中完成混合和初步分散，再通過(guò)多次循環(huán)對(duì)漿料進(jìn)行進(jìn)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(diǎn)：

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(dòng)的液體接觸，極大地增加了粉液的接觸面積，避免了結(jié)塊，大幅度提高了粉體的潤(rùn)濕效率。

2、通過(guò)打循環(huán)的方式讓所有漿料依次通過(guò)高速制漿單元，避免了制漿效果受概率影響導(dǎo)致均勻性和批次穩(wěn)定性不佳的問(wèn)題，實(shí)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(shì)在于：

1、大幅提升生產(chǎn)效率。常規(guī)攪拌設(shè)備制漿耗時(shí)需要4-6小時(shí)一批料，應(yīng)用循環(huán)式高效制漿系統(tǒng)，制漿時(shí)間可縮短至0.5-1.5小時(shí)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(shè)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(shè)備的分散方式為粉體的高效潤(rùn)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(shè)備大，單機(jī)產(chǎn)能有限，導(dǎo)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(tái)1200L的攪拌機(jī)，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(shí)上，基于生產(chǎn)效率的提升要求，涂布設(shè)備的烘箱變長(zhǎng)成為趨勢(shì)，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(dá)到1200L/h的循環(huán)式高效制漿系統(tǒng)的裝機(jī)功率僅159kW，制漿耗時(shí)小于1.5小時(shí)/批，單位能耗不到傳統(tǒng)攪拌機(jī)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(guó)內(nèi)首家引入薄膜式高速分散設(shè)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(guó)際先進(jìn)混合分散技術(shù)的基礎(chǔ)上，尚水智能進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了這套擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)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(guó)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(duì)性地提出最優(yōu)的解決方案。跟隨行業(yè)領(lǐng)先客戶的腳步，不斷完善和提高產(chǎn)品性能和服務(wù)水平，提供高效率、低能耗、數(shù)字化、無(wú)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(duì)鋰電材料制造，還能提供雙傳動(dòng)包覆機(jī)、高溫包覆機(jī)、氣流粉碎機(jī)、高效氣混機(jī)等革新工藝設(shè)備。

其中，尚水智能雙傳動(dòng)粉體包覆機(jī)為國(guó)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?fù)極材料的活性物質(zhì)顆粒表面進(jìn)行高效均勻的包覆，極大地提高正負(fù)極材料的性能。

長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，未來(lái)的動(dòng)力電池市場(chǎng)蘊(yùn)藏?zé)o限可能，快速搶占技術(shù)先機(jī)與市場(chǎng)先機(jī)，已經(jīng)成為智能裝備企業(yè)現(xiàn)階段的主要任務(wù)。

動(dòng)力電池下半場(chǎng)產(chǎn)能競(jìng)賽已經(jīng)鳴哨，智能裝備技術(shù)“變天”的故事將會(huì)更加精彩。

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