机械轰鸣的厂房里,年产2亿瓦时的试验生产线在昼夜不息地运作,输出一个个能够抵住超低温特殊环境考验的电芯……这是“3.5GWh/年先进储能动力电池工业化示范项目”现场的一角。
作为项目的主要负责人,陕煤集团技术研究院旗下陕西顷刻能源科技有限公司总经理的邵乐,已经为此持续攻关了7个年头。据他介绍,该项目的核心,依托的是一项名为“超温宽温-超高倍率”的先进电芯技术。
邵乐做项目(产品)汇报
这项技术牛在哪儿?邵乐解释道:“很多新能源车主有体会,车辆在冬天零下20℃左右时,电量会衰减得非常快,并且也不容易充进去电,那我们主要就是去突破电池在低温中使用的瓶颈。我们通过开发快导流结构及快冷化成工艺,实现倍率和低温性能综合提升。同时开发高比表分散工艺、低缺陷电极制造工艺体系,解决实际生产制造瓶颈,确保产品性能稳定。”
邵乐(中)在测试间向技术人员了解电池循环测试情况
项目2017年开始启动,经过3年的攻坚研究,邵乐的项目组团队捷报频传,相关技术也趋于成熟,但那时的邵乐心里很清楚,从“实验室”走向“生产线”,还有许多未知的困难和挑战。邵乐说:“科研不仅仅是理论的成功,更重要的是为产业服务。科研越往工业化阶段走,就越要锻炼市场化的思维、能力。要有破釜沉舟的勇气,敢于接受来自各方面的挑战。”
“我们面临最大的挑战就是性能、良率甚至难以量产的问题。”邵乐介绍,这就需要“我们从研发思维、研发方法一步一步转变为工程化思维和工程化方法。研发思维和方法是要我们优中选优,而工程化方法则要我们有品质和一致性意识。”在邵乐的指导和带领下,研发团队在工业化过程中将研发过程的指标、参数一遍遍转变为工艺指标和参数,对工艺流程一遍遍进行优化与固化,生产出了不同规格电芯产品。
邵乐在成品车间对产品外观数据进行测量
2020年,邵乐与团队成员的努力换来了好消息:电芯品牌“顷刻QINKUAL”成功出世,并形成了独特的“高倍率”品牌特色。“我们对‘顷刻QINKUAL’的定位就是要在细分市场建立自己的优势。”邵乐说。
随着“顷刻QINKUAL”电芯产品在生产和销售方面逐步稳定,技术产业化的步伐也进一步加快。2023年底,“3.5GWh/年先进储能动力电池工业化示范项目”通过了中国电工技术学会组织的科技成果鉴定。鉴定委员会认为这项成果在超宽温域、超高倍率技术方面处于国际领先水平,实现了-60℃持续放电、-20℃持续充电、55C超大倍率放电等性能。这也意味着,磷酸铁锂电池在超低温特殊环境下存在的高倍率充放电技术难题被成功破解。
该项目作为陕煤集团重点打造的新能源领域产业,达产后预计带动新增就业570人,实现年均销售收入22亿元。
值得一提的是,邵乐与项目团队还依托“超温宽温-超高倍率”电芯技术研发平台,成功开发了三元和磷酸铁锂两大体系共4大系列9款高端储能电芯产品,其中40Ah/50Ah产品获首届“陕西工业精品”荣誉称号。
邵乐(左)在电池产线向技术人员了解设备运行情况
深耕储能材料与器件研发十余年,让科技创新不断走向“开花结果”是邵乐的心之所向,他先后主持完成了陕西省重点产业链项目1项、小试项目3项,中试及工业化示范项目3项,获授权发明专利26项。谈起未来,邵乐满怀憧憬,“希望通过我们的不懈努力,帮助顷刻公司在3-5年内发展成为所在领域的“专精特新”企业,在细分市场占领优势地位。”
(通讯员:杨帆 刘浩媛 马振川 杨帆 图:陕西煤业化工技术研究院供图)