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固态发展,装备先行!华彩科技干法极片智能装备为产业按下加速键

华彩科技CIBF 2025展会现场图

华彩科技CIBF 2025展会现场图

能源财经网5月16日讯(常青 广东深圳报道)由于传统液态锂电池在电池材料、能量密度、安全性等方面的发展逐渐进入瓶颈期,电池厂正在积极开拓第二成长曲线,在这其中,固态电池凭借高能量密度、高安全性、长循环寿命等优势,被行业称之为下一代“革命性”电池技术。 

研究机构EVTank、伊维经济研究院联合中国电池产业研究院共同发布的《中国固态电池行业发展白皮书(2025年)》数据显示,2024年全球固态电池出货量达到5.3GWh,同比大幅增长4.3倍,全部为半固态电池,主要为中国企业生产。

EVTank预计,全固态电池将在2027年实现小规模量产,到2030年将实现较大规模的出货,全球固态电池出货量将达到614.1GWh,其中全固态的比例将接近30%。

可以看到的是,固态电池正在以势不可挡的姿态崛起,成为新能源领域竞争的新战场,企业及各大研发平台也在不断对固态电池现有问题进行攻关。其中,固态电池设备是固态电池量产的关键,其核心在于解决固态电解质与电极材料的界面接触和高效制备等难题。

为适配下一代电池材料体系,突破现有工艺瓶颈,常州华彩新能源科技有限公司(简称:华彩科技)积极应对干法电极制备的行业要求与挑战,与汽车电池头部企业联合进行高固含、超高固含、干电极等方面的研发,通过持续攻坚,推出华彩干法极片生产线。

资料显示,华彩科技是丰尚集团旗下新能源独立业务单元,主营业务涉及干法极片智能装备、电池匀浆智能装备及模组PACK智能装备。

常州华彩新能源科技有限公司副总经理陈阳博士

常州华彩新能源科技有限公司技术总监陈阳博士

“这次展会,公司携全球首套连续高精度全干法电极智造系统亮相。”华彩科技技术总监陈阳博士在CIBF 2025期间对电池网讲道,该创新方案包含三大核心模块,分别为纤维革命x光速成膜x量子界面。

电池网了解到,固态电池装备主要包括干法电极制备设备、等静压机、全固态叠片/卷绕机和真空注液封装设备等。全固态电池在设备环节的变化较大,特别是前段设备的价值量及占比明显提升,干法极片工艺(无溶剂电极制造技术)凭借与固态电池的高度适配性,正成为行业突破的关键技术路径。

据悉,干法电极摒弃传统液态溶剂,与固态电池设计理念类似。在干法技术的赋能下,固态电池的极片制造过程可以实现完全干燥,消除了湿法工艺烘干后溶剂分子的残留问题。此外,利用粘接剂的原纤化作用制造固体电解质膜,能提升固态电池性能,让孔隙率更低,提高离子导电率;活性物质和粘接剂干混成膜,无需烘干,制造成本更低,整个电芯制造的成本能降低18%-20%;压实密度更高,更有利于解决固固界面问题。

干法电极在PTFE原纤化的作用下较湿法电极可以实现更加平整的形貌,干法电极可以做到更大的压实密度,能量密度提升20%。

据陈阳博士介绍,华彩科技的连续高精度全干法电极智造系统主要包括三大核心模块:

1、双螺杆挤出纤维化系统——重构电极微观世界

首创多级孔道技术,通过自主设计的双螺杆动态剪切系统,实现了活性材料与导电剂的纳米级原位复合,形成垂直-水平双向贯通孔道。相较于高速混合工艺,通过强制剪切分散和精准温控技术,纤维化均匀程度提升40%,PTFE纤维长度突破15μm,达到50:1长径比,导电网格构建效率提升300%,整体孔隙率达到35%。

2、多级差速成膜黑科技——精度与速度的双重碾压

首创弱流动性物料高精度连续喂料技术和高速辊压成膜技术,配合双螺杆挤出纤维化系统,公司的多级差速辊压成膜系统可实现50m/min的连续成膜生产,膜片张力可达0.5MPa以上,面密度一致性可达±0.8mg/cm²,厚度波动≤1μm。

3、三辊同步复合引擎——界面工程的巅峰之作

基于整体解决方案的先进性,通过双面高速高精度复合技术,可实现50m/min连续化生产。相对于其他干法工艺,正极压实密度提升10%,达到3.82g/cm³,负极提升15%,达到1.88g/cm³,界面剥离力提升20%,超过20N/m,面电阻降低55%,正极达到0.8Ω·cm²,负极达到0.3Ω·cm²,正极电导率突破1500 S/m,界面接触电阻降低48%,达到0.18Ω·cm²。

“华彩科技干法电极生产线将传统12道工序整合为33次精准碾压,通过精密张力控制将极片厚度误差控制在±1μm,成本降低25%,能耗下降40%。”陈阳博士还强调道,同时,模块化设计兼容干发电极与超高固含体系,无溶剂工艺规避NMP污染,兼具高效节能与低成本优势。

华彩科技

据了解,在上述优势的加持下,华彩科技目前已与多个头部企业展开合作。

目前,全固态电池产业进程处于由0到1的加速突破阶段,低空经济和人形机器人等新兴领域也将进一步加速刺激固态电池的应用。

研究机构EVTank此前表示,锂电技术的升级会带来新的设备的需求,大圆柱电池设备、固态电池设备、钠离子电池设备、全极耳电池设备等新的增长空间值得关注,预计全球锂电设备的市场规模在2030年将达到2987.3亿元。

在这样的背景下,行业新一轮增长期正蓄势待发,华彩科技等具备自主科技创新能力,并具有深厚智造经验积淀的企业,有望在新周期中加速成长,共享行业发展红利。

“得益于母公司雄厚的资金实力,研发能力和技术储备的支撑,华彩科技在过去的两年苦练内功,推出了多款先进的设备、解决方案和全新技术,并承接了诸多头部客户的产线验证和新工艺开发工作,为锂电行业将要到来的新一轮增长期做好了准备。”陈阳博士表示。

电池网注意到,华彩科技所有装备的核心关键件已实现100%自制,并配套严格的质检过程,设备稳定性高、电池极片制造品质优良。同时,依托强大的研发能力及先进实验室大数据的支撑,在设备配置的设计及生产工艺的优化等方面,华彩科技可以高效地为客户提供最佳解决方案。

陈阳博士表示,华彩科技可提供从咨询、到运营培训、服务支持、融资服务的全方位一体化解决方案,以先进装备赋能产业转型,以系统解决方案助力降本增效,驱动锂电行业智能化迈向广阔未来。

【责任编辑:常青】

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