鋰離子電池產(chǎn)業(yè)是我國戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)之一。近兩年來，在各項利好政策的支持下，我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，去年產(chǎn)量實現(xiàn)了同比54.78%的上升，今年上半年產(chǎn)量同比上升30.5%，發(fā)展形勢喜人。

“但這是一種簡單的，純粹靠規(guī)模和產(chǎn)量推進的粗放型擴張?！蔽覈娮涌萍技瘓F公司第四十八研究所熱工裝備公司（簡稱“我國電科48所”）總經(jīng)理蘇文生告訴本報記者，我國鋰離子電池技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量與國外仍存在差距，傾向高端品質(zhì)需求的應用市場要求鋰離子電池材料實現(xiàn)高品質(zhì)、高一致性、低成本?？渴裁催_到這些高要求？“靠工藝、靠管理，更重要的是靠裝備。高品質(zhì)的裝備是高質(zhì)量產(chǎn)品的根本保障。”他認為，作為鋰離子電池材料制造關鍵裝備之一的燒結(jié)設備，亟待向高穩(wěn)定性、高質(zhì)量、高產(chǎn)量和低能耗方向發(fā)展。

問：請結(jié)合我國電科48所生產(chǎn)相關相關經(jīng)驗介紹，如何實現(xiàn)燒結(jié)設備的高穩(wěn)定性？

蘇文生：燒結(jié)設備的優(yōu)良與否對鋰離子電池材料產(chǎn)品性能、質(zhì)量穩(wěn)定性有極其重要意義。要說明的是，這里的穩(wěn)定性包括設備及產(chǎn)品穩(wěn)定性兩個方面。

實現(xiàn)高穩(wěn)定性，要有一套安全的保障系統(tǒng)作支撐。對此，我國電科48所總結(jié)出了一套成熟的相關相關經(jīng)驗。首先，在其設計、制造等最初環(huán)節(jié)就要嚴格按照質(zhì)量要求，做好質(zhì)量管控使其“優(yōu)生優(yōu)育”。當然，這還要行動有序、迅速高效的團隊合作作保障。

第二是要定期“體檢”，及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在危險。我們在燒結(jié)設備上設置了傳感系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測設備以及內(nèi)部產(chǎn)品的運行狀態(tài)，提前感知潛在風險，并能夠使設備實現(xiàn)自適應調(diào)節(jié)，以防止發(fā)生故障。

要特別重視對關鍵、容易出現(xiàn)問題的部位進行監(jiān)測。例如，輥道爐容易出問題的關鍵在于輥棒，為了實時監(jiān)測輥棒的運行狀態(tài)，我們開發(fā)了獨有的監(jiān)測系統(tǒng)，一旦輥棒斷裂，系統(tǒng)就會自動報警，并準確顯示斷裂的位置，以確保及時、有效地處理故障。

同時要定期維護。質(zhì)量控制、檢測都是設備廠商能夠做到的，但維護要靠用戶努力。用戶要對設備維護給予足夠重視，維護好壞直接決定了設備運行質(zhì)量和壽命。為此，我們?yōu)橛脩糁贫嗽敿毜脑O備保養(yǎng)手冊。

在實現(xiàn)產(chǎn)品高穩(wěn)定性方面，目前的燒結(jié)設備大多只能通過溫度閉環(huán)控制來實現(xiàn)。而我們在此基礎上新增了一套系統(tǒng)，除了能夠?qū)崿F(xiàn)溫度閉環(huán)控制外，還能對設備內(nèi)的氣氛、氣壓進行實時監(jiān)控，進一步提升燒結(jié)產(chǎn)品的質(zhì)量。

問：當前，我國主流的燒結(jié)設備是什么？新一代燒結(jié)設備具備什么優(yōu)勢？

蘇文生：主流的鋰離子電池材料燒結(jié)設備是輥道爐。截至目前，我國鋰離子電池材料燒結(jié)設備大致經(jīng)歷了3代產(chǎn)品。2000年，我國開始大規(guī)模生產(chǎn)、應用推板爐，其燒結(jié)規(guī)模由最初的兩列燒結(jié)發(fā)展為四列燒結(jié)，為我國早期的鋰離子電池材料生產(chǎn)作出了巨大貢獻。2012年，我國開始使用輥道爐，它的控溫精度、自動化程度提高，同時降低了能耗、減小了污染，還能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)化生產(chǎn)，六列、雙層的燒結(jié)規(guī)模也提高了產(chǎn)出。

回轉(zhuǎn)爐在我國還未大規(guī)模應用，但我們認為,它會是我國第3代鋰離子電池材料燒結(jié)設備的發(fā)展方向。

回轉(zhuǎn)爐具有一系列的燒結(jié)優(yōu)勢。不同于傳統(tǒng)的靜態(tài)燒結(jié)，回轉(zhuǎn)爐實現(xiàn)了動態(tài)燒結(jié)，使物料混合、受熱更加均勻、穩(wěn)定，使產(chǎn)品穩(wěn)定性、一致性更好。

回轉(zhuǎn)爐能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能?；剞D(zhuǎn)爐提高了物料互相反應的活性，物料合成所需的溫度比應用傳統(tǒng)設備低。拿磷酸鐵鋰材料來說，用靜態(tài)燒結(jié)要750攝氏度的溫度，而用動態(tài)燒結(jié)只要620攝氏度的溫度。這就大大降低了生產(chǎn)量耗。

回轉(zhuǎn)爐能夠節(jié)省成本?；剞D(zhuǎn)爐實現(xiàn)了全自動化，防止了輔助工具、復雜自動化系統(tǒng)的配置，降低了公司的維護、使用成本。同樣以磷酸鐵鋰正極材料燒結(jié)為例，1臺回轉(zhuǎn)爐相當于4臺輥道爐的燒結(jié)量。這樣，公司的固定資產(chǎn)投入就大大減少，市場競爭力進一步提升。

不過，目前回轉(zhuǎn)爐的推廣、應用還要解決用哪一種材料作為爐襯，以進一步增強燒結(jié)設備的耐腐蝕、耐磨性，在燒結(jié)過程中如何更好地控制工藝時間等。

問：我國電科48所在燒結(jié)設備方面有什么優(yōu)勢？接下來重點做什么研發(fā)工作？

蘇文生：我們是專業(yè)從事鋰離子電池裝備生產(chǎn)的機構(gòu)，早在1998年就進入了該領域，具有豐富的燒結(jié)設備研發(fā)、制造相關相關經(jīng)驗。1989年，我們研制出我國第一臺磁性材料單推板爐，2000年推出了首臺正極材料推板爐，2005年成功研制了第一臺氣氛保護推板爐，并在2012年、2015年分別推出了第二代鋰離子電池材料燒結(jié)設備。2016年，我們研發(fā)出了粉體材料的自動上線系統(tǒng)，目前已經(jīng)實現(xiàn)了燒結(jié)工序的全自動化。

裝備研發(fā)的關鍵是工藝。我們在燒結(jié)設備涉及的領域進行了相應的實驗，摸索各種工藝，用來指導燒結(jié)設備研發(fā)，走出了一條設備與工藝相結(jié)合的研發(fā)道路，取得了豐碩的科研成果，先后取得省部級各類獎23項，每年申請發(fā)明專利20余項。

目前，在實現(xiàn)燒結(jié)程序全自動化的基礎上，我們正在進一步研究建設鋰離子電池材料智能化生產(chǎn)線，并結(jié)合智能監(jiān)控系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，實現(xiàn)鋰離子電池材料廠的數(shù)字化、信息化和智能化。

實現(xiàn)智能化是當前市場和技術(shù)發(fā)展趨勢的需求。智能化可以提高80%的生產(chǎn)效率，降低60%以上的人工成本。應用市場對鋰離子電池品質(zhì)要求越來越高，例如要求其雜質(zhì)含量控制在PPG級，也就是十億分之一。其實，目前的鋰離子電池裝備技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但即便如此，也難以生產(chǎn)出如此高品質(zhì)的產(chǎn)品。這就要借助智能化的力量來實現(xiàn)高品質(zhì)。同時，我們看到，NCA的自動化生產(chǎn)線全部是在凈化廠房中操作，人工要穿隔離服才能進入。智能化也能夠更好地實現(xiàn)自動化效果。