為適配下一代電池材料體系,突破現有工藝瓶頸,華彩科技積極應對干法電極制備的行業要求與挑戰,與汽車電池頭部企業聯合進行高固含、超高固含、干電極等方面的研發,通過持續攻堅,推出華彩干法極片生產線。

華彩科技CIBF 2025展會現場圖

華彩科技CIBF 2025展會現場圖

電池百人會-電池網5月16日訊(常青 廣東深圳報道)由于傳統液態鋰電池在電池材料、能量密度、安全性等方面的發展逐漸進入瓶頸期,電池廠正在積極開拓第二成長曲線,在這其中,固態電池憑借高能量密度、高安全性、長循環壽命等優勢,被行業稱之為下一代“革命性”電池技術。 

研究機構EVTank、伊維經濟研究院聯合中國電池產業研究院共同發布的《中國固態電池行業發展白皮書(2025年)》數據顯示,2024年全球固態電池出貨量達到5.3GWh,同比大幅增長4.3倍,全部為半固態電池,主要為中國企業生產。

EVTank預計,全固態電池將在2027年實現小規模量產,到2030年將實現較大規模的出貨,全球固態電池出貨量將達到614.1GWh,其中全固態的比例將接近30%。

可以看到的是,固態電池正在以勢不可擋的姿態崛起,成為新能源領域競爭的新戰場,企業及各大研發平臺也在不斷對固態電池現有問題進行攻關。其中,固態電池設備是固態電池量產的關鍵,其核心在于解決固態電解質與電極材料的界面接觸和高效制備等難題。

為適配下一代電池材料體系,突破現有工藝瓶頸,常州華彩新能源科技有限公司(簡稱:華彩科技)積極應對干法電極制備的行業要求與挑戰,與汽車電池頭部企業聯合進行高固含、超高固含、干電極等方面的研發,通過持續攻堅,推出華彩干法極片生產線。

資料顯示,華彩科技是豐尚集團旗下新能源獨立業務單元,主營業務涉及干法極片智能裝備、電池勻漿智能裝備及模組PACK智能裝備。

常州華彩新能源科技有限公司副總經理陳陽博士

常州華彩新能源科技有限公司技術總監陳陽博士

“這次展會,公司攜全球首套連續高精度全干法電極智造系統亮相。”華彩科技技術總監陳陽博士在CIBF 2025期間對電池網講道,該創新方案包含三大核心模塊,分別為纖維革命x光速成膜x量子界面。

電池網了解到,固態電池裝備主要包括干法電極制備設備、等靜壓機、全固態疊片/卷繞機和真空注液封裝設備等。全固態電池在設備環節的變化較大,特別是前段設備的價值量及占比明顯提升,干法極片工藝(無溶劑電極制造技術)憑借與固態電池的高度適配性,正成為行業突破的關鍵技術路徑。

據悉,干法電極摒棄傳統液態溶劑,與固態電池設計理念類似。在干法技術的賦能下,固態電池的極片制造過程可以實現完全干燥,消除了濕法工藝烘干后溶劑分子的殘留問題。此外,利用粘接劑的原纖化作用制造固體電解質膜,能提升固態電池性能,讓孔隙率更低,提高離子導電率;活性物質和粘接劑干混成膜,無需烘干,制造成本更低,整個電芯制造的成本能降低18%-20%;壓實密度更高,更有利于解決固固界面問題。

干法電極在PTFE原纖化的作用下較濕法電極可以實現更加平整的形貌,干法電極可以做到更大的壓實密度,能量密度提升20%。

據陳陽博士介紹,華彩科技的連續高精度全干法電極智造系統主要包括三大核心模塊:

1、雙螺桿擠出纖維化系統——重構電極微觀世界

首創多級孔道技術,通過自主設計的雙螺桿動態剪切系統,實現了活性材料與導電劑的納米級原位復合,形成垂直-水平雙向貫通孔道。相較于高速混合工藝,通過強制剪切分散和精準溫控技術,纖維化均勻程度提升40%,PTFE纖維長度突破15μm,達到50:1長徑比,導電網格構建效率提升300%,整體孔隙率達到35%。

2、多級差速成膜黑科技——精度與速度的雙重碾壓

首創弱流動性物料高精度連續喂料技術和高速輥壓成膜技術,配合雙螺桿擠出纖維化系統,公司的多級差速輥壓成膜系統可實現50m/min的連續成膜生產,膜片張力可達0.5MPa以上,面密度一致性可達±0.8mg/cm2,厚度波動≤1μm。

3、三輥同步復合引擎——界面工程的巔峰之作

基于整體解決方案的先進性,通過雙面高速高精度復合技術,可實現50m/min連續化生產。相對于其他干法工藝,正極壓實密度提升10%,達到3.82g/cm3,負極提升15%,達到1.88g/cm3,界面剝離力提升20%,超過20N/m,面電阻降低55%,正極達到0.8Ω·cm2,負極達到0.3Ω·cm2,正極電導率突破1500 S/m,界面接觸電阻降低48%,達到0.18Ω·cm2。

“華彩科技干法電極生產線將傳統12道工序整合為33次精準碾壓,通過精密張力控制將極片厚度誤差控制在±1μm,成本降低25%,能耗下降40%。”陳陽博士還強調道,同時,模塊化設計兼容干發電極與超高固含體系,無溶劑工藝規避NMP污染,兼具高效節能與低成本優勢。

華彩科技

據了解,在上述優勢的加持下,華彩科技目前已與多個頭部企業展開合作。

目前,全固態電池產業進程處于由0到1的加速突破階段,低空經濟和人形機器人等新興領域也將進一步加速刺激固態電池的應用。

研究機構EVTank此前表示,鋰電技術的升級會帶來新的設備的需求,大圓柱電池設備、固態電池設備、鈉離子電池設備、全極耳電池設備等新的增長空間值得關注,預計全球鋰電設備的市場規模在2030年將達到2987.3億元。

在這樣的背景下,行業新一輪增長期正蓄勢待發,華彩科技等具備自主科技創新能力,并具有深厚智造經驗積淀的企業,有望在新周期中加速成長,共享行業發展紅利。

“得益于母公司雄厚的資金實力,研發能力和技術儲備的支撐,華彩科技在過去的兩年苦練內功,推出了多款先進的設備、解決方案和全新技術,并承接了諸多頭部客戶的產線驗證和新工藝開發工作,為鋰電行業將要到來的新一輪增長期做好了準備。”陳陽博士表示。

電池網注意到,華彩科技所有裝備的核心關鍵件已實現100%自制,并配套嚴格的質檢過程,設備穩定性高、電池極片制造品質優良。同時,依托強大的研發能力及先進實驗室大數據的支撐,在設備配置的設計及生產工藝的優化等方面,華彩科技可以高效地為客戶提供最佳解決方案。

陳陽博士表示,華彩科技可提供從咨詢、到運營培訓、服務支持、融資服務的全方位一體化解決方案,以先進裝備賦能產業轉型,以系統解決方案助力降本增效,驅動鋰電行業智能化邁向廣闊未來。

[責任編輯:陳長清]

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