積極佈局新能源新材料
當前,新能源汽車產業蓬勃發展,鋰電池作爲新能源汽車的關鍵儲能部件,其材料技術的創新具有重要意義。深圳市德方納米科技股份有限公司深耕鋰電池核心材料領域,不斷推動技術創新,優化工藝和產品性能,開發出自熱蒸發液相合成法、納米化、非連續石墨烯包覆等技術,大幅提升了電池的循環壽命和安全性。
作爲國家高新技術企業、國家制造業單項冠軍企業和國家知識產權優勢企業,德方納米自主研發的納米磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰、補鋰增強劑等產品已廣泛應用於新能源汽車、儲能系統等領域。2024年,公司營收規模超76億元;今年一季度,營業收入達20億元以上。
技術攻堅
“動力電池的性能和成本是制約新能源汽車產業快速發展的重要因素,而突破這一瓶頸的關鍵便是持續不斷的技術創新。”德方納米董事長孔令涌說,隨着低碳經濟發展,節能與環保需求日益增長,2007年,公司創始團隊敏銳捕捉到新能源材料應用的巨大潛力,將先進的納米技術應用於電池正極材料領域,使其從實驗室走向產業化應用。
“彼時,市場上供應的微米量級磷酸鐵鋰不能滿足電動汽車用動力電池的需求,而納米化技術的引入使磷酸鐵鋰展現出高能量、高功率和長循環等優異性能。”德方納米鋰動力研究院副院長李意能說,因爲傳統工藝難以兼顧粒徑控制和生產成本,所以納米磷酸鐵鋰批量生產成爲難題。
經過無數次反覆試驗,德方納米創新開發出自熱蒸發液相合成法,不僅解決了納米顆粒均勻分散問題,更顯著降低了生產成本。2008年,公司將納米技術應用到電池正極材料領域,開發出的納米磷酸鐵鋰與市場同類產品相比具有循環壽命長、導電性能優異、安全穩定等優點。
技術創新不止步。多年來,德方納米累計投入研發費用超15億元,推出非連續石墨烯包覆技術、離子摻雜技術、納米建構技術等,實現了多技術路線、多指標維度的型號體系搭建,產品適用於不同應用場景。目前,新一代超高壓實密度磷酸鐵鋰產品驗證進展順利,將滿足新能源汽車更高能量密度、更長續航里程的需求。
基於行業發展趨勢,公司積極佈局新興材料領域,推動磷酸錳鐵鋰的研發。孔令涌介紹,磷酸錳鐵鋰作爲新一代動力電池正極材料,具備高電壓、高能量密度、低瓦時成本等優勢,但研發該材料需要解決結構穩定性、循環性能等問題。公司整合優勢資源,通過液相法技術與涅甲界面改性技術等協同應用,成功解決了該問題,使磷酸錳鐵鋰產品滿足市場需求。目前,公司年產磷酸錳鐵鋰11萬噸。
德方納米研發的新能源材料補鋰增強劑則成爲鋰電行業發展的強“芯”劑。“續航里程提升和快充技術創新一直是動力電池發展的關鍵。”孔令涌說,補鋰增強劑在鋰離子電池初始製造環節增加了體系內的活性鋰,彌補了電池循環過程中的活性鋰損失,顯著提升了電池的能量密度,大幅改善了電池的循環壽命,適用於全系鋰離子電池。
目前,公司年產5000噸的補鋰增強劑項目已建成投產,2024年出貨量同比增長500%以上,獲得海內外多家客戶的項目認證。
提升能力
技術創新的持續推進離不開完善的研發體系和創新平臺支撐。德方納米通過打造多層次創新平臺、加強產學研合作、完善知識產權佈局等舉措,構建起獨具特色的創新體系。
走進位於廣東省佛山市的德方納米鋰動力研究院分析測試中心,2200多平方米的測試中心內共有約20個實驗室,各類專業檢測設備一應俱全,工作人員可對電池材料產品從原材料到成品進行全流程檢測分析,對產品品質嚴格把關。
“測試中心的建立爲產品研發和質量控制提供了強有力的支撐。”德方納米公司副總經理任望保介紹,2024年該中心通過中國合格評定國家認可委員會評審考覈,成爲國家認可的實驗室。此外,公司還擁有省市級納米電極材料工程研究中心和實驗室。這些研發平臺爲公司開展前沿技術研究提供了重要載體。
任望保介紹,公司以產學研合作方式推動創新能力提升,通過與高校建立博士後聯合培養機制,進一步深化產學研合作,不僅解決了關鍵技術難題,實現新技術預研,還培養了一批高素質人才。目前,公司研發人員中博士10人、研究生150餘人。
在德方納米的發展歷程中,知識產權和標準體系建設是重要的戰略支撐。目前,公司已申請專利880餘項,其中90%以上爲發明專利;主導及參與制定各級標準40餘項,其中國家標準24項。
“我們希望不僅在技術上領先,還能通過制定標準來引領行業發展。”任望保說,公司將在建立標準化工作機制、科學構建標準體系、強化標準實施等方面持續努力,積極推動成果轉化和專利技術產業化,確保研發成果精準對接市場需求,快速轉化爲實際生產力。
綠色發展
多年來,德方納米堅持將綠色發展理念融入企業發展全過程,推動廢物資源化、能源低碳化、產品綠色化發展。目前,公司在廣東佛山、雲南曲靖、四川宜賓均建有大型研發與生產基地,其中曲靖生產基地於2023年獲評國家級綠色工廠。
“聚焦節能清潔、減碳減排、循環利用等目標,我們從基礎設施、資源投入、能源與產品、環境排放以及管理體系等多方面積極推進綠色發展。”德方納米董事、副總經理任誠說。
在能源利用方面,德方納米加大綠色電力使用比重,目前綠電比例達90%以上,處於行業領先水平。此外,公司以“數據+平臺+應用”模式實現廠區能耗數據實時監控、採集和分析,促進能源高效、可持續利用。
數據層面,德方納米部署大量傳感器等數據採集器件,實時監控、採集廠區各類能源消耗數據,構建起能源數據資源庫;搭建智慧化能源管理平臺,利用大數據和人工智能算法對能源數據進行深度分析,以便合理安排能源供應;建立能源數據可視化系統,展示能源消耗的實時情況、各生產環節能耗佔比及能耗變化趨勢等信息,管理人員能清晰瞭解廠區能源使用全貌,爲制定科學合理的能源管理決策提供有力支持。
在材料使用端,德方納米持續迭代資源循環利用工藝,通過科研創新和工藝優化,不斷提升曲靖基地生產環節中的二次鋰循環利用率,促進實現更高效率的轉化,以“循環經濟”帶動“綠色工廠”提質增效。
“我們不僅要爲客戶提供高性能的產品,還要對整個產業鏈的可持續發展負責。”任誠表示,德方納米通過新材料、新工藝,爲下游產業鏈提供更加綠色低碳的產品和解決方案,爲新能源產業可持續發展貢獻力量。
德方納米始終將可持續發展放在企業責任的重要位置。2023年9月,公司成立EHS(環境、健康與安全)專家顧問委員會,聘請安全專家和環保專家指導環保和安全管理工作,有序引導安全生產、清潔生產。
孔令涌表示,德方納米將瞄準“高能量密度、強安全可靠、長循環壽命、低成本消耗”的電池材料研發目標,以磷酸鹽系正極材料爲核心,進行適配鋰電體系全生態的材料研發佈局,爲新能源新材料等戰略性新興產業的發展貢獻力量。(經濟日報記者 楊陽騰)