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“新”兴向荣①丨神奇“黑粉”,引行业潮流

侃财君 侃财邦
2024-08-27


一把黑色粉末,有多大的超能力?电动汽车能跑多远足以证明。 

新能源汽车动力电池的续航、充电及安全稳定等性能,很大程度由正极材料的优劣来决定。 

电池赛道上有一位重要“玩家”——位于湖南长沙的巴斯夫杉杉电池材料有限公司,在全球锂电池正极材料赛道上实现领跑  

有何特色之处?一起来看看。

(4月1日,湖南湘江新区,巴斯夫杉杉电池材料有限公司长沙基地。湖南日报全媒体记者 辜鹏博 通讯员 唐晗博 摄影报道)


01

黑色粉末的“黑科技”

锂电池正极材料长什么样?状如黑色粉末,有钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂等不同名字。

在巴斯夫杉杉电池材料研究院的展示厅,这些看似普通的材料,做成各种电池后,应用于全球顶尖电动汽车以及电子产品、两轮车、电动工具、储能等众多领域,供应亚洲、欧美等主要市场的世界500强企业
“这些粉体的粒径为微米级,一公斤粉体有百亿级颗粒。”巴斯夫杉杉首席运营暨首席技术官彭文杰博士说。 
如果把材料的合成比作盖楼房,粉体颗粒为原子,就如同一块块不同类型的砖块。  
每个颗粒的表面成分、内核配比、原子排列甚至含水量,都会对电池性能产生微妙影响。比如,在高温和低温环境下,颗粒内部的结构对材料稳定性是完全不同的。  
楼要盖得高,也要建得稳。
2013年前,市面上手机电池充电电压普遍为4.2伏,业内认为这是极限电压。提高电压虽然可以提高电池续航能力,但可能会出现充电爆炸等安全事故。  
如何打破行业“天花板”? 
开发更高电压钴酸锂材料! 
巴斯夫杉杉的研发团队持续攻关,首创原位掺杂技术,解决了高电压环境下结构塌陷的难题,率先在全球实现4.4伏高电压钴酸锂产品商业化,目前广泛应用于高端3C领域,并一直保持行业领先地位。 
率先开发三元单晶技术,率先采用特殊表面刻蚀技术攻克了富锂锰材料难题,在前沿的固态电池正极材料领域进行超离子导体复合表层设计…… 
以颠覆性技术创新为突破口,让电池更安全、更久续航、更长寿命,巴斯夫杉杉将电池材料研发不断推向新高度。

(4月1日,湖南湘江新区,巴斯夫杉杉电池材料研究院分析技术中心,科研人员在进行研发工作。湖南日报全媒体记者 辜鹏博 通讯员 唐晗博 摄影报道)

02

“新三样”的新亮色

以新能源汽车、锂电池、光伏产品为代表的外贸“新三样”,给中国制造增添了新亮色。

国产新能源汽车的续航里程最高可以达到1000公里,这个进程离不开电池材料的创新。 
三元材料是新能源汽车广泛使用的材料,尤其在700公里以上的长续航车型上,是目前的优选 
巴斯夫杉杉创新采用高熵结构,用不到2年时间,解决了超高镍三元材料的动力学较差、结构衰变的技术难题,实现了电池在保持高能量密度的同时具有较好的循环寿命 
如何把科技创新成果以最快的速度应用到新能源产业中?  
4个行业领先的实验室、近70台套先进设备、完整的实验室中试线,对企业科技成果转化形成有力支撑。

侃财君注意到,在巴斯夫杉杉电池材料研究院,中试设备、量产设备基本上实现国产化,仅实验室的部分分析检测仪器为进口设备。 
彭文杰深耕电池材料行业近30年。他记得,在20世纪90年代,中国需要从国外引进锂离子电池;到本世纪初期,国内具备锂离子电池生产能力,但电池材料仍然依靠进口。 
如今,中国新能源产业不仅在全球形成优势,欧洲、美国建工厂会选择从中国引进整条生产线 
国产化新能源材料产业体系的建立,成为发展新质生产力的最佳注脚。

(4月1日,湖南湘江新区,巴斯夫杉杉电池材料研究院分析技术中心,科研人员在进行研发工作。湖南日报全媒体记者 辜鹏博 通讯员 唐晗博 摄影报道)

03

一张全球创新网


一家来自德国的全球化工巨头,一家深耕锂电行业的高科技湘企,可以产生什么样的“化学反应”?  2021年,杉杉新能源与世界知名化工企业巴斯夫“牵手”,成立中德合资企业巴斯夫杉杉。  

(4月1日,湖南湘江新区,巴斯夫杉杉首席运营暨首席技术官彭文杰博士(右)向记者介绍产品原理。湖南日报全媒体记者 辜鹏博 通讯员 唐晗博 摄影报道)

一次完美“联姻”,织就一张全球创新网。在国内,巴斯夫杉杉与中南大学、中国科学院物理所等高校科研院创新产学研合作。电池界“黄埔军校”,以深厚的理论功底和强大的建模能力,助力企业提前布局前沿技术、快速解决疑难问题;而企业的丰富产业资源、多元应用场景,又让研发与市场需求结合得更加紧密。校企携手,形成“1+1>2”的协同效应。在全球,依托巴斯夫全球创新网络、全球运营足迹以及原材料供应体系,巴斯夫杉杉与世界各地的研发团队携手,追求更快的产品应用开发。以当前热度颇高的超高镍正极材料为例,研发企业众多,而巴斯夫拥有全球领先的车企合作资源,在商业化应用上快人一步 研发任务源自全球,研发资源来自全球,研发成果用于全球。  3年来,巴斯夫杉杉拥有三位数的发明专利,成功转化近百项产品成果并推向全球市场,为全球客户提供了高附加值、低碳足迹的创新产品,成为中国正极材料行业龙头企业中的一支劲旅。

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END

作者 | 孟姣燕 动图丨张琪汶
编辑 | 胡盼盼一审 | 胡盼盼二审 | 曹   娴三审|李伟锋
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