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巴斯夫杉杉已成為行業(yè)中的一支勁旅，在全球電池正極材料賽道上實現(xiàn)領跑
一把黑色粉末何以融入全球產(chǎn)業(yè)鏈
編者按
習近平總書記強調(diào)，要以科技創(chuàng)新引領產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，積極培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。湖南因地制宜發(fā)展新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新模式，為高質(zhì)量發(fā)展蓄勢賦能。即日起，湖南日報推出《“新”興向榮——走進一線看新質(zhì)生產(chǎn)力》系列報道，走進企業(yè)一線感受新質(zhì)生產(chǎn)力帶來的澎湃活力與新興動能，展現(xiàn)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合、相互促進的生動實踐。敬請關注。
湖南日報全媒體記者 孟姣燕 曹 嫻
一把黑色粉末，有多大的超能力？電動汽車能跑多遠足以證明。
新能源汽車以舒適的駕乘體驗受到消費者青睞。而新能源汽車動力電池的續(xù)航、充電及安全穩(wěn)定等性能，很大程度由正極材料的優(yōu)劣來決定。
位于湖南長沙的巴斯夫杉杉電池材料有限公司，主攻電池正極材料，在中國乃至全球電池產(chǎn)業(yè)鏈上擁有一席之地。巴斯夫杉杉何以在全球電池正極材料賽道上實現(xiàn)領跑？4月7日，記者走進該企業(yè)一探究竟。
掌握關鍵核心技術(shù)，敢于突破“天花板”
在巴斯夫杉杉電池材料研究院展示廳，鋰電池正極材料分類裝于玻璃容器中，狀如黑色粉末，有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰等不同名字。
看似普通的材料，做成各種電池后，應用于全球頂尖電動汽車以及電子產(chǎn)品、兩輪車、電動工具、儲能等眾多領域，供應亞洲、歐美等主要市場的世界500強企業(yè)。
黑色粉末蘊藏怎樣的“黑科技”？
“這些粉體的粒徑為微米級，一公斤粉體有百億級數(shù)的顆粒?！卑退狗蛏忌际紫\營暨首席技術(shù)官彭文杰博士介紹。
他用一個層狀柱形模型向記者介紹，材料的合成就像蓋樓，粉體顆粒為原子，如同不同類型的磚塊。每個顆粒的表面成分、內(nèi)核配比、原子排列甚至含水量，都會對電池性能產(chǎn)生微妙影響。比如，在高溫和低溫環(huán)境下，顆粒內(nèi)部的結(jié)構(gòu)對材料穩(wěn)定性的影響是完全不同的。
2013年前，市面上手機電池充電電壓普遍為4.2伏，業(yè)內(nèi)認為這是極限電壓。提高電壓雖然可以提高電池續(xù)航能力，但可能會出現(xiàn)充電爆炸等安全事故。
打破行業(yè)“天花板”，必須開發(fā)更高電壓鈷酸鋰材料。研發(fā)團隊持續(xù)攻關，首創(chuàng)原位摻雜技術(shù)，解決了高電壓環(huán)境下結(jié)構(gòu)塌陷的難題。巴斯夫杉杉率先在全球?qū)崿F(xiàn)4.4伏高電壓鈷酸鋰產(chǎn)品商業(yè)化，目前廣泛應用于高端3C領域，并一直保持行業(yè)領先地位。
4月1日，湖南湘江新區(qū)，巴斯夫杉杉電池材料有限公司長沙基地。
科技創(chuàng)新是企業(yè)立身之本，也是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要素。從率先開發(fā)三元單晶技術(shù)，到率先采用特殊表面刻蝕技術(shù)攻克富鋰錳材料難題，誕生于巴斯夫杉杉的一個個原始性創(chuàng)新成果，將電池材料研發(fā)不斷推向新高度。
眼下，在前沿的固態(tài)電池正極材料領域，巴斯夫杉杉通過超離子導體復合表層設計解決了材料與電解質(zhì)之間副反應的問題。
“以顛覆性技術(shù)創(chuàng)新為突破口，在電池更安全、更久續(xù)航、更長壽命等方面持續(xù)創(chuàng)新。”彭文杰深有感觸地說。
加速成果轉(zhuǎn)化，驅(qū)動產(chǎn)業(yè)未來
在巴斯夫杉杉電池材料研究院的電池實驗室，工作人員正在測試新近研發(fā)的超高鎳正極材料。工作人員對記者說：“作為正極材料生產(chǎn)企業(yè)，打造一個電池實驗室，大大提高了研發(fā)效率?！?/p>
當前，以新能源汽車、鋰電池、光伏產(chǎn)品為代表的外貿(mào)“新三樣”，給中國制造增添了新亮色。國產(chǎn)新能源汽車的續(xù)航里程最高可以達到1000公里，這個進程離不開電池材料的創(chuàng)新。
三元材料是新能源汽車廣泛使用的材料，尤其在700公里以上的長續(xù)航車型上，是目前的優(yōu)選。巴斯夫杉杉創(chuàng)新采用高熵結(jié)構(gòu)，用不到2年時間，解決了超高鎳三元材料的動力學較差、結(jié)構(gòu)衰變的技術(shù)難題，實現(xiàn)了電池在保持高能量密度的同時具有較好的循環(huán)壽命。
巴斯夫杉杉電池材料研究院擁有4個行業(yè)領先的實驗室、近70臺套先進設備、完整的實驗室中試線。在這里，科技創(chuàng)新成果正在以最快的速度應用到新能源產(chǎn)業(yè)中。
巴斯夫杉杉電池材料研究院分析技術(shù)中心，科研人員在進行研發(fā)工作。
記者注意到，企業(yè)的中試設備、量產(chǎn)設備基本上實現(xiàn)國產(chǎn)化，僅實驗室的部分分析檢測儀器為進口設備?？蒲腥藛T介紹，隨著我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大，有足夠大的市場容納設備技術(shù)更新，帶動了整個新能源產(chǎn)業(yè)裝備的國產(chǎn)化。
彭文杰深耕電池材料行業(yè)近30年。他記得，在20世紀90年代，中國需要從國外引進鋰離子電池；到本世紀初期，國內(nèi)具備鋰離子電池生產(chǎn)能力，但電池材料仍然依靠進口。如今，中國新能源產(chǎn)業(yè)在全球形成優(yōu)勢。
國產(chǎn)化新能源材料產(chǎn)業(yè)體系的建立，成為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的最佳注腳。
研發(fā)資源來自全球，研發(fā)成果用于全球
2021年，杉杉新能源與世界知名化工企業(yè)巴斯夫“牽手”，成立中德合資企業(yè)巴斯夫杉杉。
這一次強強“聯(lián)姻”，織就一張全球創(chuàng)新網(wǎng)。
巴斯夫作為一家擁有超過百年歷史的化學公司，提供強大的技術(shù)和開發(fā)能力，以及原材料供應體系；杉杉帶來全面的產(chǎn)品組合和領先的規(guī)?；芰?，雙方協(xié)同把合資公司帶到一個全新層面。
在國內(nèi)，巴斯夫杉杉與中南大學、中國科學院物理所等創(chuàng)新產(chǎn)學研合作。
雙方如何深度協(xié)作？巴斯夫杉杉電池材料研究院羅桂博士介紹，中南大學被業(yè)內(nèi)稱為電池界“黃埔軍?！?，有深厚的理論認知，助力企業(yè)提前布局前沿技術(shù)；當測試遇到難題時，憑借強大的建模能力，可以快速分析并找到問題癥結(jié)所在。對企業(yè)來說，產(chǎn)業(yè)資源豐富，帶來多元應用場景，對研發(fā)提出針對性需求，從而極大調(diào)動研發(fā)積極性，釋放專業(yè)學科優(yōu)勢。校企攜手，形成“1+1>2”的協(xié)同效應。
在全球，依托巴斯夫全球創(chuàng)新網(wǎng)絡，巴斯夫杉杉與世界各地的研發(fā)團隊攜手，追求更快的產(chǎn)品應用開發(fā)。以當前熱度頗高的超高鎳正極材料為例，研發(fā)企業(yè)眾多，而巴斯夫擁有全球領先的車企合作資源，在商業(yè)化應用上快人一步。
研發(fā)任務源自全球，研發(fā)資源來自全球，研發(fā)成果用于全球。3年來，巴斯夫杉杉擁有數(shù)以百計的發(fā)明專利，成功轉(zhuǎn)化近百項產(chǎn)品成果并推向全球市場，為全球客戶提供了高附加值、低碳足跡的創(chuàng)新產(chǎn)品，已成為中國正極材料行業(yè)龍頭企業(yè)中的一支勁旅。
責編：姚昕玥
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來源：湖南日報·新湖南客戶端
