怎样做能让手机电池更耐用，让电动汽车跑更远？
来源：宝鄂实业
2019-05-04 07:14
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手机、平板电脑开机能用多久，电动汽车能跑多远，都与电池有关。而电池性能如何、成本高低、品质稳定，其中的正极材料最为关键。湖南杉杉能源科技股份有限公司(以下简称“杉杉能源”)深耕新能源领域，从2014年起便持续保持新能源锂电正极材料行业全球第一的位置。其与中国工程院院士、中南大学教授桂卫华团队联合成立的院士专家工作站，历时两年多研发出“万吨高能量密度锂电正极材料数字化车间新模式应用项目”，更是极大地提升了锂离子电池正极材料产品综合性能，让电池变得更耐用更安全。10月29日，记者实地探访了该项目并采访了相关负责人。
告别“猪鼻子”，产品性能大大提升
锂离子电池正极材料属于粉体行业，传统的生产车间曾经跟面粉厂、水泥厂一样，粉尘满天。“工人们带着防毒面具上班，我们内部叫‘猪鼻子’，工人下班后脱下面具，除了眼睛鼻子嘴巴，其他地方都是黑的。”杉杉能源副总经理、研究院常务副院长李旭博士告诉记者，电池有四大主材，分别是正极材料、负极材料、隔膜及电解液，而正极材料是最核心的东西。因此，生产环境的好坏直接影响到了电池产品的性能和品质。
以前的生产流程都是人工操作，异物管控很难到位，如果正极材料中异物(磁性物质和金属颗粒)含量超标，电池就会出现短路发热，一旦到达临界点就可能会爆炸。而正极材料多用在手机、平板电脑、数码相机等3C数码产品上，近几年开始大量用于电动汽车。
“新的市场出现，对产品提出了更高要求。”李旭介绍，杉杉能源从2014年起开始尝试智能化改造，2015年联合桂卫华院士团队成立院士专家工作站，历时两年多研发的“万吨高能量密度锂电正极材料数字化车间新模式应用项目”，实现了锂离子电池正极材料生产过程中的自动化、信息化、智能化，产品品质和稳定性、生产效率得到明显提升。
智能改造，所有生产流程实现自动化
“人工操作时，为了确保数据一致，需要双人双称。现在输入一个指标，各个生产流程会自动进行、无缝连接。”李旭介绍，通过建设数字化车间，生产效率提高了30.2%，单位产品制造成本降低了32.29%。
记者在位于宁乡高新区的杉杉能源国内首家锂电池正极材料智能制造数字化车间看到，从配料、混料、装钵、烧结、粉碎到除磁包装，各个环节都由机器自动完成;少量的工人从事巡检、监测和维护工作。其中一个6层楼高的机械装置格外引人关注，每一层对应一道自动工序。
“这是配混设备平台，车间工艺流程的第一道程序，以后将是我们的标配。”李旭介绍，从异物不可控，到现在正极材料磁性物质的控制要求在25PPB级(PPB是含量单位，十亿分之一)，即100吨产品，杂质含量不大于2.5克。产品性能的提高，赢得了海内外优质客户的认可，其中包括苹果、三星、比亚迪、华为、小米等知名企业。
“我们是行业里第一个吃螃蟹的人，但是吃得很成功。”李旭笑着说，现在全球每100人中，至少有20人在使用杉杉能源的材料。
赶超日韩，将建智能化超级工厂
“无论是手机电池还是汽车动力电池，能开机多久，能跑多远，关键的影响因素还是正极材料。正极材料做得好，能量密度高，电池的续航能力就高。”李旭介绍，这一行业主要是中日韩三国在做，杉杉能源是后来者居上，在3C小电池方面，以杉杉能源为代表的企业早已赶超了日韩。“在动力大电池方面，国家出台了很多支持政策，用不了几年时间肯定会赶上。”
电池既是老百姓关注的大事，也是国家关注的大事。新能源汽车发展已被提升到国家战略层面，汽车动力电池发展前景广阔。“当我们提出与桂院士联合成立院士专家工作站时，两方可谓一拍即合。既然是国家大事，就一起来做。”李旭介绍，桂卫华院士是中国著名有色金属工业自动化专家，长期致力于复杂有色金属生产过程控制理论、技术和工程应用研究，中南大学更是被称为中国锂电池行业的“黄埔军校”。
杉杉能源未来的目标很明确，即瞄准动力电池大市场，建设更高端的智能化工厂。“未来要把几个车间和生产线串在一起搞智能化，相当于造智能化超级工厂。”李旭信心满满地说。
目前，新材料已成为长沙7大千亿产业集群之一。长沙成为全国规模最大的电池材料生产聚集区，杉杉能源功不可没。
