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干法智造赋能绿色新能源:清研电子一体成膜与混合均质设备引领行业革新

干法智造赋能绿色新能源:清研电子一体成膜与混合均质设备引领行业革新

2026-02-27 15:52

在新能源产业向绿色化、高效化、规模化升级的浪潮中,干法工艺凭借无溶剂、低能耗、高环保的核心优势,逐步替代传统湿法工艺,成为锂电、超级电容、固态电池等领域的核心制造路径。作为清华大学研究院孵化的国家级高新技术企业,清研电子深耕干法电极技术研发与装备制造,依托20余年储能材料及器件研究积累,自主研发的一体成膜设备、混合均质设备,打破行业技术壁垒,实现从实验室小试到中试、量产的全周期适配,为全球新能源领域提供高效、低碳、智能的干法智造解决方案,推动产业技术迭代升级。

干法工艺的核心痛点的在于物料混合的均匀性、成膜的精度与稳定性,以及流程的集成化效率——传统干法设备多存在物料混合不均、成膜一致性差、工序分散、切换繁琐等问题,制约了干法技术的规模化应用。清研电子立足行业需求,以技术创新破解痛点,打造的一体成膜设备、混合均质设备,形成“物料均质-精准成膜-在线复合”的全流程协同体系,兼顾精度、效率与环保,彰显民族企业的技术实力与创新担当。

一、深耕干法智造:清研电子的技术积淀与核心布局

清研电子自2020年成立以来,始终聚焦干法电极技术研发、生产与应用,整合自动化设备制造、高性能膜片极片开发能力,持续推动干法技术在新能源领域的规模化落地。公司依托清华大学研究院先进储能材料及器件实验室的技术支撑,组建专业研发团队,深耕设备核心技术攻关,累计授权发明专利17件、实用新型专利16件,牵头及参与制定国家、行业及团体标准7项,构建了自主知识产权体系,其“干法电极智造关键技术与装备”整体达到国际先进水平,其中宽幅高速干法电极“双面同步成膜-热压复合”卷对卷一体化连续智能制备技术达到国际领先水平。

针对干法生产的核心环节,清研电子重点布局一体成膜设备、混合均质设备两大核心产品,形成互补协同的产品矩阵:混合均质设备解决物料分散不均、残留率高的痛点,为成膜环节奠定优质物料基础;一体成膜设备实现“成膜-复合”一体化集成,打破工序分散的局限,提升生产效率与产品一致性。两大设备均采用智能化、数字化设计,适配锂电、钠电、超级电容、固态电池等多体系应用,为客户提供从实验室验证到规模化量产的全周期设备解决方案。

二、核心产品解析(一):混合均质设备——精准均质,筑牢干法生产根基

混合均质是干法生产的首要环节,物料的分散均匀度直接决定后续成膜质量、电极性能及产品批次稳定性。清研电子自主研发的混合均质设备,以“低残留、高均匀、广兼容”为核心优势,针对性解决传统混合设备物料混合不均、残留率高、适配性窄等行业痛点,为干法电极生产提供高品质物料保障。

该设备的核心技术优势体现在三个方面:一是极致均质精度,采用多级剪切与扩散协同设计,结合智能转速调控系统,可实现物料粒子级别的均匀分散,有效解决活性材料、粘结剂、导电剂混合不均的难题,显著提升极片的一致性、机械完整性与电化学稳定性,物料残留率低于0.5%,远超行业平均水平;二是高兼容性适配,可灵活兼容锂电、钠电等多种体系,支持硅基、石墨、三元、磷铁等多种电极材料的混合均质,同时兼容二氧化锰、氧化物电解质及硫化物固态电解质,满足不同客户的配方验证与生产需求;三是智能化高效运维,配备完善的智能控制系统,可实现投料、混合、出料全流程自动化控制,支持参数精准调节与数据追溯,同时优化设备结构设计,便于清洁与维护,大幅降低人工成本与运维难度。

在应用场景上,清研电子混合均质设备可广泛适配实验室小试、中试及小规模量产需求,既能满足科研机构、企业研发部门的材料配方验证需求,为新型干法电极材料研发提供可靠设备支撑,也能适配新能源电池生产企业的规模化生产,与后续成膜设备无缝衔接,形成高效联动的生产流程。其密闭式设计有效抑制粉尘飞扬,保护操作环境,防止物料交叉污染,契合绿色制造理念,进一步降低生产过程中的环保压力。

三、核心产品解析(二):一体成膜设备——集成高效,突破规模化生产瓶颈

成膜与复合是干法电极生产的核心工序,传统设备多采用“成膜与复合分离”的模式,存在工序繁琐、物料转移损耗大、成膜精度低、收卷不齐等问题,严重制约生产效率与产品良率。清研电子针对性研发一体成膜设备(含单面成膜复合一体机、双面成膜复合一体机),以“集成化、高精度、高适配”为核心,实现“成膜-复合-收卷”一体化连续生产,打破干法规模化生产的技术瓶颈。

结合不同生产需求,清研电子一体成膜设备形成两大系列,各有侧重、灵活适配:

单面成膜复合一体机,聚焦小试与中试阶段的配方验证与工艺优化,具备精准温度控制能力,辊面温度均匀性可达到电加热±1.5°C、油加热±1°C,确保生产稳定性;支持单面成膜和在线复合验证,减少对膜片自支撑性的依赖,从而降低PTFE使用量,有效控制生产成本;配备切边+自动纠偏功能,提升膜片边缘整齐度和收卷对齐度,同时搭载完善的伺服控制系统,辊缝在线调节精度可达±1μm,支持从实验到中试的平滑过渡,缩短产品开发周期。

双面成膜复合一体机,主打中试及小规模量产需求,具备更高的生产效率与更广的适配性。设备提供多种轧辊尺寸规格可选,直径涵盖200-500mm、长度涵盖300-1000mm,最高成膜速度可达50m/min,支持快速换辊设计,维护保养更省心;采用“双面同步成膜-热压复合”卷对卷一体化连续制备工艺,可实现双面成膜同时与集流体进行复合,自动收放卷,无需物料转移,有效规避自支撑膜强度不足引起的断带、褶皱等问题,大幅提升生产效率;同样配备切边+自动纠偏功能,确保膜片边缘整齐、收卷对齐,满足规模化生产对产品一致性的严苛要求。

此外,清研电子一体成膜设备整体采用智能化设计,搭载“压力-辊缝-张力-温度”多变量全闭环智能控制系统,可实现各项参数的精准调控与实时监控,确保极片厚度、面密度等关键指标稳定达标;设备兼容多种电极材料与体系,可灵活适配不同规格、不同类型的极片生产,无论是锂电极片、超级电容极片,还是固态电池电极,都能实现高效成膜与复合,为客户提供定制化生产解决方案。

四、双设备协同:构建干法智造全流程解决方案,赋能产业升级

清研电子的混合均质设备与一体成膜设备,并非孤立存在,而是形成“前道均质-后道成膜”的全流程协同体系,实现1+1>2的智造价值,为新能源企业提供从物料处理到成品极片的一站式干法生产解决方案。

在实际生产中,混合均质设备先对活性材料、粘结剂、导电剂等原料进行精准均质,确保物料分散均匀、无结块,为后续成膜环节提供高品质原料;一体成膜设备承接均质后的物料,直接完成成膜、复合、收卷全工序,无需中间物料转移,减少物料损耗,提升生产效率;同时,两大设备均可接入智能生产系统,实现参数联动调控、生产数据实时追溯,便于企业实现生产过程的数字化、智能化管理,进一步降低生产成本、提升产品良率。

相较于传统干法设备,清研电子的一体化协同方案具备三大核心优势:一是绿色环保,全程无溶剂参与,摆脱对NMP等有机溶剂的依赖,消除溶剂挥发造成的环境污染与安全隐患,同时降低生产能耗,契合“双碳”目标与绿色制造趋势;二是高效节能,集成化设计大幅缩短生产流程,减少设备占地面积与人工投入,同时降低物料损耗与能耗,据测算可帮助企业降低综合生产成本;三是灵活适配,可满足从实验室小试、中试到规模化量产的全周期需求,支持多体系、多规格产品生产,助力企业快速响应市场变化,缩短新产品研发与落地周期。