精细化工原料被业界比作“工业味精”——用量极少,但能让产品能量大增,甚至打破行业“天花板”。
深圳研一新材料科技有限公司(下称“研一”)研发和量产的补锂添加剂,就是这样一种“工业味精”。它大幅提升锂电池的能量密度,成倍延长锂电池使用寿命,大增新能源车续航里程。
研一是全球为数不多的能研制生产全系列多品种补锂添加剂的企业,产品在国内外头部企业批量应用。目前,该公司正在龙华区布局年产能2.25万吨的新生产基地,助力深圳打造新一代世界一流汽车城和超充之城,加快建设万亿级世界一流新型储能产业中心。
一团“黑色粉末”让锂电寿命翻倍
“锂电池的能量密度是有‘天花板’的,锂离子由正极流向负极,总有一部分跑不过去,在迁移中损耗掉了。这个时候,补锂添加剂就像尖兵,跑在最前面,把坑洼路面填平,锂离子再通过时就是坦途。”研一研究院院长兼总裁助理钱超拿着一小瓶黑色粉末说:“补锂添加剂这种精细化工原料,相当于‘工业味精’,占总配料不足5%的量,就能让产品性能大大增强,甚至打破‘天花板’。”
钱超告诉记者,目前业界常用的三元锂电池和磷酸铁锂电池,能量密度都已近极限,无法克服新能源车主的“里程焦虑”问题。
“行业的‘痛点’,就是我们的突破点。”钱超说,研一的研发团队在锂电材料专家、公司创始人岳敏的带领下,自主研发出LNO(富锂镍酸锂)、LFO(富锂铁酸锂)两款补锂添加剂,可实现精准补充、激发电极主材料体系最大潜力,显著提高锂电池的能量密度,翻倍提升锂电池寿命。
据了解,在电站、基站等大型户外储能领域,锂电系统的循环寿命超过10000周(充放电一次为一周)是业内判断“高性能储能电池”的主要标准,目前大都为4000-7000周。测试表明,添加3%的LNO补锂添加剂后,锂电循环寿命可达10000周,高的可达12000周。补锂添加剂有望成为储能行业的标配功能材料。
目前,研一已成功打造知识产权“护城河”,申请专利270多项,其中已授权70多项,起草团体标准7项,专利内容涵盖黏结剂、隔膜、电解液及添加剂、补锂添加剂等多个领域。
新增超2万吨产能为行业赋能
在研一的实验室里,工程师们紧盯反应釜里原材料的性状变化,精心调配着各种材料的比例,乍一看以为是“烹饪大师”。
钱超介绍说,目前公司研发团队超过300人,大都是毕业于各国名校并拥有多年研发经验的高端人才,其中全职博士超过40人。他们研发的两款补锂添加剂产品均已实现量产,并获得国际国内头部客户认可,每年撬动的电芯产能折合约5GWh。
“我们和研一的合作从2022年初才开始的,但感觉信得过,合作非常好。”上海兰钧新能源科技有限公司研究院资深经理张斌告诉记者,兰钧是锂电池电芯生产商,研一作为上游材料生产商,双方一拍即合。
“研一的补锂添加剂已经走出国门,为国外大型电芯企业供货,这让我们很放心。”张斌介绍,使用研一的补锂添加剂后,锂电池在充放电过程中产气较少,并且后续没有电芯故障风险,还提升了锂电池的长期循环寿命和长期存储寿命,双方的合作越来越紧密,2023年采购量达数千万元。
为满足新能源产业的大量需求,目前研一已在龙华区布局新的生产基地,总投资超过10亿元。新产线采用全面自主设计的装备及工艺,具有产能大、能耗低、绿色环保等特点。项目建成后,研一将新增2.25万吨左右的补锂添加剂产能。