周華民團(tuán)隊(duì)研發(fā)出世界領(lǐng)先鋰電池涂布裝備
5月13日,高校黨外知識(shí)分子賦能新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展專題研討會(huì)在華中科技大學(xué)舉行。從會(huì)上了解到,民進(jìn)華中科技大學(xué)委員會(huì)主委、華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授周華民帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)十年攻堅(jiān),研發(fā)出世界領(lǐng)先的鋰離子電池涂布裝備,賦能我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)換道超車。
5月19日,記者走進(jìn)華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,只見一臺(tái)銀色涂布裝備正以100米/分鐘的速度高速運(yùn)轉(zhuǎn)。以磷酸鐵鋰為原料的漿料經(jīng)精密涂布,在一小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)出一卷5000米長(zhǎng)的動(dòng)力電池極片。這片厚度僅1微米(相當(dāng)于頭發(fā)絲的1/60)的涂層,正成為支撐新能源汽車?yán)m(xù)航突破1000公里的核心密碼。
鋰離子電池是通過正負(fù)極材料發(fā)生反應(yīng)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)/放電功能,涂布就是制造電池的“反應(yīng)堆”。周華民介紹,新能源電池產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng),涂布技術(shù)和裝備是其中最核心、技術(shù)壁壘最高的一環(huán)。10余年前,我國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域還是一片空白。當(dāng)時(shí)中國(guó)新能源汽車發(fā)展進(jìn)入關(guān)鍵期,進(jìn)口設(shè)備生產(chǎn)的小型電池已無(wú)法滿足新能源汽車對(duì)大容量電池的需求。
周華民因此暗下決心:“一定要研發(fā)出中國(guó)人自己的涂布技術(shù)和裝備?!痹谶@之前,周華民已在流變成形領(lǐng)域潛心研究多年,成果在塑料加工行業(yè)取得了顯著應(yīng)用成效。面向新能源產(chǎn)業(yè)變革的大需求,他將這項(xiàng)技術(shù)從塑料加工行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用到電池涂布領(lǐng)域:電池尺寸不夠大,團(tuán)隊(duì)就突破了寬幅涂布難題,涂布寬度從進(jìn)口設(shè)備的0.8米提升至1.6米;制造效率不夠快,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新穩(wěn)定氣浮技術(shù),涂布速度從進(jìn)口設(shè)備的30米/分鐘躍升至100米/分鐘以上;產(chǎn)品良率不夠高,團(tuán)隊(duì)不斷突破制造極限,涂布精度從3 微米提升至1微米。
為攻克這些難題,團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)歷無(wú)數(shù)次的探索、實(shí)驗(yàn)和改進(jìn),大家甚至把自己“鎖”在企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)攻關(guān)120天。2020年,首臺(tái)國(guó)產(chǎn)1.6米寬幅高速高精涂布機(jī)下線后,設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)讓國(guó)際同行驚嘆:綜合性能遠(yuǎn)超日韓同期產(chǎn)品。目前,周華民帶領(lǐng)產(chǎn)學(xué)研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的涂布裝備已獲得4項(xiàng)國(guó)家首臺(tái)套認(rèn)證,并摘下2023年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。如今,團(tuán)隊(duì)研發(fā)的涂布裝備已經(jīng)應(yīng)用于寧德時(shí)代、比亞迪、LG等全球動(dòng)力電池前十的頭部企業(yè)。國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)報(bào)告顯示:中國(guó)鋰電裝備企業(yè)已占據(jù)全球65%的市場(chǎng)份額,技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力遠(yuǎn)超歐美日韓。周華民自豪地說(shuō):“十年來(lái),我國(guó)的鋰電涂布技術(shù)和裝備已從產(chǎn)業(yè)鏈洼地跨越到引領(lǐng)世界?!?/p>