
常州市龍鑫智能裝備股份有限公司

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在新能源材料領域,磷酸鐵鋰市場正經(jīng)歷冰火兩重天的格局:一方面,傳統(tǒng)低附加值產(chǎn)品因產(chǎn)能過剩陷入價格戰(zhàn),2024年主流磷酸鐵鋰粉體價格較峰值下跌超40%;另一方面,高壓實密度磷酸鐵鋰憑借性能突破成為行業(yè)焦點,寧 德時代神行系列電池(4C/6C超充)和比 亞迪第2代超快充技術刀片電池均采用該材料,推動其在動力電池領域的滲透率從2023年的28%躍升至2024年的45%。與此同時,儲能領域?qū)?14Ah大電芯的需求爆發(fā)式增長,2024年上半年中國儲能鋰電池出貨量中314Ah電芯占比達22%,出貨量達23GWh,推動高壓密材料在儲能場景的應用比例突破30%。
行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,2025年國際高壓實磷酸鐵鋰市場需求預計突破300萬噸,其中壓實密度2.6g/cm3以上的第四代產(chǎn)品已形成近200億市場規(guī)模。這種結(jié)構性分化的核心在于,高壓實密度材料通過提升顆粒堆積密度(從常規(guī)的2.2g/cm3提升至2.6g/cm3以上),可使電池能量密度突破200Wh/kg,同時兼顧超快充性能與長循環(huán)壽命,完全適配新能源汽車與儲能的雙重需求。以寧 德時代神行PLUS電池為例,其通過顆粒級配技術實現(xiàn)超高壓實密度,配合三維蜂巢狀負極材料,使系統(tǒng)能量密度達到205Wh/kg,續(xù)航突破1000公里,充電10分鐘即可補能600公里。
高壓實磷酸鐵鋰的制備依賴納米研磨-噴霧干燥-二次燒結(jié)工藝鏈,但傳統(tǒng)工藝存在多重技術瓶頸:
(1) 納米研磨環(huán)節(jié)
磷酸鐵鋰前驅(qū)體需研磨至350-500nm粒徑以保證反應活性,但傳統(tǒng)砂磨機存在顆粒團聚嚴重、粒度分布不均等問題。
(2) 噴霧干燥環(huán)節(jié)
常規(guī)噴霧干燥機難以精準控制霧滴大小和分布,導致干燥后粉體粒徑不均,球形度不足,影響材料流動性和壓實密度。同時,傳統(tǒng)設備能耗高,且粘壁污染問題導致批次穩(wěn)定性差。
(3) 二次燒結(jié)環(huán)節(jié)
高溫固相法需在730-780℃下進行二次燒結(jié)以完成碳包覆,但傳統(tǒng)間歇式工藝存在兩大缺陷:一是產(chǎn)能折損嚴重,二是溫度控制精度不足,導致材料雜相含量增加,儲存性能下降。
面對上述挑戰(zhàn),龍鑫智能憑借二十年干燥設備研發(fā)經(jīng)驗,推出高壓實密度磷酸鐵鋰專用噴霧干燥機,從核心部件到系統(tǒng)集成實現(xiàn)全方位創(chuàng)新:
(1) 超高速離心霧化器(專 利號:ZL 2021 2 2093525.2)
采用鈦合金霧化盤并鑲嵌陶瓷顆粒,轉(zhuǎn)速最 高達18000rpm,線速度達226m/s,可將料液霧化成均勻的霧滴,粒徑分布均一。相較于常規(guī)設備,其霧化效率提升,能耗降低,且通過人字齒輪傳動和強制潤滑冷卻系統(tǒng),確保設備連續(xù)穩(wěn)定運行時間延長。
(2) CDF仿真優(yōu)化的熱風蝸殼-主塔-離心清灰系統(tǒng)
運用計算流體動力學(CFD)對熱風分配器、干燥塔及布袋除塵器進行流場模擬,優(yōu)化氣流螺旋角度和速度分布,使熱空氣與霧滴接觸時間延長,熱交換效率提升。配合離心清灰技術,粉塵回收率、產(chǎn)品純度、雜質(zhì)含量滿足動力電池對材料純度的嚴苛要求。
(3) 模塊化設計與智能制造
設備采用標準化模塊組合,可快速切換干燥腔體以適配不同產(chǎn)能需求。通過PLC智能控制系統(tǒng),實現(xiàn)進料速度、霧化器轉(zhuǎn)速、干燥溫度等參數(shù)的動態(tài)調(diào)節(jié),精準控制產(chǎn)品粒度D50、球形度、壓實密度較傳統(tǒng)設備提升明顯。
(4) 全流程節(jié)能與環(huán)保
配備余熱回收裝置,將干燥尾氣中的熱量用于預熱進風,單臺萬噸級設備年節(jié)能超數(shù)十萬元。同時,集成PTFE覆膜布袋除塵器,實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。
憑借技術前沿性,龍鑫干燥已成為多家行業(yè)頭部企業(yè)的核心供應商,其高壓實磷酸鐵鋰噴霧干燥機在客戶產(chǎn)線中實現(xiàn)穩(wěn)定運行:某新能源材料企業(yè)采用龍鑫設備后,產(chǎn)品粒度D50較常規(guī)有所下降,球形度提升,壓實密度提升,成功進入快充電池供應鏈。
作為專精特新“小巨人”企業(yè),龍鑫干燥持續(xù)加大研發(fā)投入,并與科研院所共建“納米材料干燥技術聯(lián)合實驗室”,聚焦固態(tài)電池、氫能等前沿領域。未來,龍鑫將推出適配全固態(tài)電池材料的干燥系統(tǒng),計劃2025年實現(xiàn)國產(chǎn)化設備量產(chǎn),以技術創(chuàng)新推動新能源材料產(chǎn)業(yè)升級。
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