3D打印固態(tài)電池！高能數(shù)造全固態(tài)電池產(chǎn)線級裝備獲超千萬訂單并開啟交付

導讀：在全球能源競爭日益激烈的當下，鋰離子電池作為主要儲能介質(zhì)已從產(chǎn)能競爭進入到了技術(shù)競爭的全新時代。根據(jù)工信部等四部委聯(lián)合印發(fā)的《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案（工信部聯(lián)裝〔2017〕29號）》明確要求，2025年新型鋰離子動力電池單體能量密度需達到500Wh/kg，這一參數(shù)已遠遠超過現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池所能達到的理論上限，而全固態(tài)電池是實現(xiàn)這一目標的唯一解已日漸在業(yè)內(nèi)形成共識。

而在市場應用端，電動汽車廠已經(jīng)陸續(xù)開始轉(zhuǎn)向采用固態(tài)電池。豐田汽車全固態(tài)電池計劃2027年裝車、寧德時代全固態(tài)電池有望2027年小批量生產(chǎn)、廣汽全固態(tài)電池計劃2026年裝車……國內(nèi)外新能源企業(yè)與科研院所都在為全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化應用競相發(fā)力。

由于全固態(tài)電池采用全新的材料體系與電池結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有傳統(tǒng)電池制造工藝已無法實現(xiàn)全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化制造。如果沿用傳統(tǒng)濕法工藝進行全固態(tài)電池制造，那么大約一半的現(xiàn)有鋰電池制造設備都將無法使用；如果使用干法工藝進行全固態(tài)電池制造，超過60%的現(xiàn)有設備都將無法使用。

△傳統(tǒng)鋰電池生產(chǎn)工藝和高能數(shù)造電池3D打印工藝對比

此外，依靠現(xiàn)有制造工藝，始終無法解決全固態(tài)電池內(nèi)部固固界面接觸不充分、界面阻抗大的關(guān)鍵問題。為解決這一問題，傳統(tǒng)的方式是通過給全固態(tài)電池兩級施加壓力或是在生產(chǎn)過程中增加等靜壓環(huán)節(jié)以優(yōu)化固固界面效果，但這不僅極大影響了全固態(tài)電池最終能量密度的發(fā)揮，更讓整個制造過程變得低效且極其昂貴。因此，找到與全固態(tài)電池匹配的電池制造工藝、開發(fā)出有效的制造裝備已經(jīng)成為影響全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化應用的關(guān)鍵。

2024年5月16日，南極熊獲悉，高能數(shù)造（西安）技術(shù)有限公司（簡稱“高能數(shù)造”）于2023年11月正式中標全國首條全固態(tài)電池3D打印中試線，近日，該條中試線當中的核心裝備——產(chǎn)線級全固態(tài)電池復合極片高效打印平臺（簡稱“3D-PT”）正式開啟交付，這也是高能數(shù)造繼2022年發(fā)布首臺實驗級電池3D打印設備以來，首次正式開啟全固態(tài)電池產(chǎn)線級裝備交付，是高能數(shù)造正式邁入全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化制造領(lǐng)域的關(guān)鍵一步。

△高能數(shù)造產(chǎn)線級全固態(tài)電池復合極片高效打印平臺：3D-PT

作為首套產(chǎn)線級全固態(tài)電池3D打印智能制造裝備，其搭載高能數(shù)造自研的全固態(tài)電池復合極片3D打印系統(tǒng)及高效率極片干燥系統(tǒng)，一次打印動作便可制備出雙面復合有電解質(zhì)層的全固態(tài)電池極片，大幅精簡全固態(tài)電池制造流程的同時，具備極為廣泛的電池材料適配性，制造效率最高可達15ppm，全面助力全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化制造。

△高能數(shù)造多層全固態(tài)軟包電池穿刺實驗

高能數(shù)造創(chuàng)始人兼CEO王世明告訴南極熊：“產(chǎn)線級全固態(tài)電池復合極片高效打印平臺借助電池3D打印工藝一體化、高精度的制造優(yōu)勢，不僅實現(xiàn)了全固態(tài)電解質(zhì)復合雙面極片的連續(xù)化制備，更通過多個工藝節(jié)點的智能化整合實現(xiàn)了全固態(tài)電池復合極片的高效率制備。也正是依托這一技術(shù)優(yōu)勢，高能數(shù)造能夠?qū)⑷�固態(tài)電池制造過程中的設備成本降低40%，單電池綜合制造成本可降低20%；與此同時，所打印電極的表面實測精度可達到0.7μm。連續(xù)化、高效率的同時，仍保持了超高制造精度與極片質(zhì)量，為3D打印工藝應用于全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化制造場景打下了堅實基礎(chǔ)。”

△高能數(shù)造3D打印電池極片表面精度實測可達0.7微米

據(jù)南極熊了解，高能數(shù)造成立于2021年，核心成員來自于西安交通大學、中山大學、賓夕法尼亞大學、中國航天科工集團等國內(nèi)外知名院所及企業(yè)，團隊規(guī)模五十余人，擁有長春、啟東、寧波三家子公司。目前已與一汽集團、國家石墨烯創(chuàng)新中心、贛鋒鋰業(yè)、中科院、中國航天科技集團等機構(gòu)展開合作，其全固態(tài)電池產(chǎn)線級智能制造裝備已實現(xiàn)超千萬元銷售額，并于2023年11月正式中標全國首條全固態(tài)電池3D打印中試線訂單，計劃于2024年第二季度完成整線交付。

△高能數(shù)造主要客戶分布

除本次開啟交付的產(chǎn)線級全固態(tài)電池復合極片高效打印平臺外，王世明還向南極熊介紹了高能數(shù)造目前的商業(yè)模式及產(chǎn)品布局：除了以3D-PT為代表的濕法全固態(tài)電池產(chǎn)線級制造裝備外，高能數(shù)造正在進行新能源電池干法制造裝備的開發(fā)，預計今年二季度發(fā)布面向液態(tài)電池、半固態(tài)電池及全固態(tài)電池的干法制造工藝與相關(guān)裝備產(chǎn)品。屆時，高能數(shù)造將正式完成“新能源電池干法制造產(chǎn)線”+“全固態(tài)電池濕法數(shù)智化產(chǎn)線”的雙路徑布局，為全球新能源電池及全固態(tài)電池企業(yè)提供不同工藝的產(chǎn)線級智造解決方案。

△高能數(shù)造“新能源電池干法制造”+“全固態(tài)電池數(shù)字智造”雙路徑布局

據(jù)悉，高能數(shù)造已于今年5月正式開啟A輪融資。如果您是投資機構(gòu)，對這個項目感興趣，請聯(lián)系南極熊微信：pan666000