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重器之“轻”—— 来自西宁(国家级)经济技术开发区的蹲点报告(一)
2019-05-24

亚博娱乐 www.northeast-expressway.com   6微米,什么概念?一根头发直径的十二分之一;一张普通A4打印纸厚度的十五分之一。

  随着5G商用、智能制造、新能源汽车产业的迅速崛起,市场对高能量密度、轻量化电池需求快速扩容,锂离子电池用电解铜箔轻薄化趋势愈演愈烈。6微米铜箔产品拥有直接提升动力电池能量密度与安全性需求等优势,成为当下企业竞相追逐的热点。

  在电子信息产业飞速发展中,电解铜箔被称为电子产品信号及电力传输的“神经网络”。

  薄如蝉翼,细过发丝,6微米锂离子电池用双面光超薄电解铜箔是以智能手机、笔记本电脑、电动工具等为代表的3C产品、ESS储能系统、新能源汽车、航天等产品电池的核心材料。

  作为新一代国之重器的锂离子电池,曾经亮相央视财经频道大型工业纪录片《大国重器》(第二季),而其中,贯穿始终的6微米锂离子电池用电解铜箔让人连连称奇。

  意想不到的是,亚博娱乐官网(简称诺德股份)在青海的工厂就是这6微米锂离子电池用电解铜箔的主要生产供应商。

  从惠州走向青海

  诺德股份集团旗下拥有惠州联合铜箔电子材料有限公司(简称联合铜箔)、青海电子材料产业发展有限公司(简称青海电子)和青海诺德新材料有限公司(简称青海诺德)三大全资电解铜箔制造基地的诺德股份,是我国铜箔行业的领军企业。

  也正是缘于诺德股份,才有了今天的青海电子、青海诺德。

  “十二年前,我们怀着振兴民族工业的满腔热忱,将电解铜箔项目在青海这片热土上扎根发芽,开启了铜箔制造的新篇章。数十载风雨沧桑,我们走过了从小到大、从弱到强的发展之路,现如今已成为中国锂电铜箔行业的龙头企业。”亚博娱乐官网副总裁兼青海电子和青海诺德两家公司总经理周启伦说。

  2007年,诺德股份青海电子入驻西宁(国家级)经济技术开发区东川工业园区,分两期建设年产25000吨高档电解铜箔项目,于2012年实现达产。公司成立之初,就本着使用惠州联合全套成熟的电解铜箔生产制造技术,依托技术优势和资源优势,最大限度实现强强联合和优势互补。此举对于延伸我省有色金属精深加工产业链,提高铜产品科技含量和附加值,打造全国具有重要影响力的电子基础材料产业基地,具有十分重要的意义。同时,对于加快西宁(国家级)经济技术开发区转变经济发展方式,提升经济质量和规模,拉动我省工业经济增长发挥了重要作用。

  2013年,公司成功开发出6微米双面光锂离子电池用电解铜箔产品,实现超薄型非载体铜箔成型的重大突破;

  2016年6月,青海锂电产业的重要“补链”——投资24亿元的青海诺德年产40000吨动力电池用电解铜箔一期10000吨项目破土动工;

  2018年8月,一期10000吨动力锂电铜箔工程项目投产,青海诺德生产的第一卷铜箔——新一代动力电池用环保型6微米高抗拉无铬电解铜箔诞生;

  ……

  “截至目前,诺德股份电解铜箔一年43000吨的产量中,除惠州生产的8000吨外,全部来自青海。”周启伦介绍,诺德作为国内第一家研发锂离子电池用电解铜箔的企业,从惠州走向青海,从一开始的工艺全复制,到自主研发,批量生产,应该说,随着青海诺德年产40000吨电解铜箔的全部投产,未来,青海必将成为全国、乃至全球电解铜箔主产区。

  目前,宁德时代、比亚迪等国内知名电子企业所用电解铜箔都来自诺德,来自青海。诺德铜箔在国内市场连续七年蝉联第一,国内市场占有率超30%,全球市场占有率超20%,已成为全球最大的锂电铜箔生产供应商,不仅如此,近百项发明专利,使得研发能力在同行业首屈一指。

  周启伦说,聚焦新能源汽车市场,紧随国家“一带一路”建设,我们立足国内,将目标指向全球,力求成为世界范围内辐射上下游,整合新能源产业链的先行者。

  从厚到薄的突破

  一卷薄如蝉翼、性能优良的6微米锂电铜箔需经“千锤百炼”才能诞生。诺德股份是国内率先实现6微米锂电铜箔批量生产的企业,6微米抗拉强度稳定达到40公斤以上,在保持高抗张特性的同时,延伸率仍然保持在5%至7%。

  诺德股份青海地区技术部副经理李梓铭说,锂电铜箔生产要经过溶铜制液、生箔制程、分切制程及品质检控四道工序,看似简单,但要做到外观没有瑕疵,性能优异,却极其艰难。

  周启伦说,上世纪八九十年代铜箔在国内空白,技术各方面都不成熟,只能引进国外先进技术。我们靠着创新自主品牌,提高设备精度,完善工艺技术,提高设备检测自动化程度等,才有了产品从厚到薄的发展。

  从35微米、18微米、12微米,至9微米、8微米、7微米、6微米、5微米,再到4.5微米、4微米,甚至到微孔铜箔,虽不是一蹴而就,却也冲出万难。

行走在青海大地上,诺德股份铿锵有力。

  5月15日,走进青海诺德锂电铜箔生产车间,我们感受着这里无处不在的“高精尖”。和所有进入车间的工作人员一样,我们穿上天蓝色的隔尘服、套上防尘鞋罩、戴上帽子、口罩,经过喷淋间360度无死角除尘,走进整个工序的核心——生箔车间。

  在这个无尘化管理的生产车间里,我们看到,48台自动生箔机正在满负荷运转。一眼望去,整个车间不超过10名工作人员,一个人同时负责几台设备,生箔机控制系统显示的速度、收卷张力、长度等一目了然。陪同采访的诺德股份青海地区行政部经理阿力说,车间环境属无尘等级,温湿度智能管控,生产过程实时传送,实现多终端监控。

  整个车间里,作业流程数字化管控,智能终端无缝采集,电子表单无纸化作业,数据实时自动汇总……青海诺德已走向国内行业领先,所生产的6微米高抗高延电解铜箔已拥有与日韩等企业同类产品相抗衡的技术水平与产品质量。

  诺德股份青海地区常务副总经理李永贞介绍,在行业顶尖生产设备、中控系统、在线检测设备和信息追溯系统的助攻下,诺德股份铜箔生产线已经实现了“生产数据可视化”、“生产过程透明化”、“生产现场智能化”。

  无论是周启伦、李永贞这些老诺德人,还是年轻一代的诺德人,谈及微孔铜箔,脸上满是骄傲和自信。“透过微孔铜箔,依然能看清眼前的事物,如同戴上一副茶色眼镜。”周启伦说,微孔铜箔的研发成功,在减轻锂离子电池重量的同时,大幅提升锂离子电池的电池容量,对动力电池行业技术提升有重大推动作用。

  随着青海千亿锂电产业规划的实施,以及全球锂电产业的迅猛发展和未来发展趋势,诺德股份瞄准技术前沿和高端产品再次发力,于2018年3月成功试产微孔铜箔,成为国内首创。即在厚度为6至12微米的原有锂电铜箔基础之上做二次深加工,确保铜箔物理性能稳定性和一致性,同时可保持较高的延展率与抗拉强度。

  目前,微孔铜箔已通过各项性能测试,同等面积箔材,其重量减轻20%至50%,从而提升锂离子电池比能量。同时,通过箔材孔隙间形成的“锚型”黏合, 功能涂层粘附力、浸润效率及浸润一致性等均得以大幅度提升,从而明显提高锂离子电池高倍率放电性能。

  微孔铜箔的成功研发,让诺德铜箔技术水平再一次站在了国际第一梯队的顶峰。

  从加到减的转变

  诺德从集团公司到每一个子公司都有自己的研发团队和研发中心,各厂承担新产品研发、工艺技术改进、技术推广等,从小型实验室推广到研发实验机,再从小批量生产,推广到整个生产线批量生产。可见,强大的研发团队、创新型人才是支撑公司不断革新和进步的关键。

  “生产一万吨铜箔运行成本相当高,而生产工艺从8微米到6微米铜箔产值将增加20%,再提升到4微米,产值增加30%。”周启伦给记者算了一笔账:“一台生箔机4万安倍的电流生产6微米铜箔,其线速度是10米/分钟,可出成品铜箔1吨/天。10000吨/年铜箔产值达10亿元以上。

  自2017年6微米铜箔批量化生产以来,产量占主导产品的50%-60%,8微米占总产量的40%-50%。未来市场4.5微米、4微米将成为趋势。在周启伦看来,铜箔轻薄化是一个趋势,能帮助增加电池能量密度,但是单单靠厚度上的改变,对锂电池性能的提升可能不会太大,在轻薄的同时需要在铜箔的其他方面进行改进和创新。

  2017年,由于设备老化铜箔切面质量不良,造成退货。为了解决这一问题,公司上下绞尽脑汁,寻求专家解决困难。李永贞说:“这个问题难住了技术人员,我试图向国内外专家求助,得到的答案是,需要50万元技改成本。于是公司成立跨部门创新工作小组,力求找到最佳办法。”

  长期从事铜箔分切工作的刘春霞首当其冲。她和同事陈玉虎发现由于机械磨损使得切片水平线偏差,导致卷边。如何解决,刘春霞陷入深思。

  心心念念中,一个偶然的机会,答案迎刃而解。一个手串吸引了她的注意力:“如果我们在切割刀片的尾端加装一颗牛角珠,那么刀片就可以平衡在水平线上进行切割,而且牛角珠不是金属,不会对铜箔和机械造成影响。”果然,创新小组试验性地在一台切箔机上加装了一颗直径15毫米的牛角珠,问题解决了。李永贞说:“这一创新将铜箔切面质量不良造成的退货率降至零。”

  无独有偶。李梓铭对提高电解铜箔抗拉强度的研发,仍然记忆犹新。2018年底,经过一个月的研究,李永贞带领技术部的工作人员成功将电解铜箔的抗拉强度提高到每平方毫米40公斤以上,但表面粗糙度Rz要求小于2微米。为了提升抗拉强度,降低粗糙度,技术部人员通宵达旦,尝试增加多种添加剂,均未见效。

  李永贞出差路上都在一直思考这一增一降的难题。一天,坐在宾馆里,他突然“灵光一现”,加法不行,为何不尝试减法呢?

  翻出草稿纸,列出添加剂的所有成分,李永贞反复思索后拨通了李梓铭的电话:“去掉一项添加剂。”而这一项却是业内公认必不可少的添加剂。“去掉关键性添加剂真的能成功吗?”李梓铭心里打鼓。第二天一大早,他与同事们开始了新的实验——做减法。在实验室内,所有人都紧张地看着阴极辊上生出的表面光亮的铜箔,逐渐有了信心。当做减法后生产的第一张铜箔拿在手上时,李梓铭和同事们激动不已。

  谈及未来,30岁的李梓铭说,相信诺德锂电铜箔将在新能源动力电池领域里风驰电掣!

  未来已来。新能源时代,时刻保持着竞争力和吸引力,致力成为全球锂电铜箔领导者,诺德已经在路上。

  大国崛起,重器先行。

  6微米电解铜箔,彰显着重器之轻,却浓缩着青海工业的最新发展,无不让我们感受到青海工业的进步与飞跃、担当与荣光。

 

来源:青海日报

链接:https://epaper.tibet3.com/qhrb/html/2019-05/24/content_577445.htm

 

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