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电解液是锂离子电池的重要组成部分,号称锂电池的血液,对电池的性能至关重要,而六氟磷酸锂又是电解液中最主要的一种核心成分,它技术含量高,占电解液成本的50%左右。2021年,全球六氟磷酸锂的总产量为6.8万吨,这其中有近三分之一来自中国的多氟多新材料股份有限公司,从2014年开始,多氟多连续8年产销量居全球第一。
说起今天的企业地位,董事长李世江底气十足,而在十几年前,这是他想都不敢想的。当时,中国的锂电池电解液的核心原料,六氟磷酸锂还全部依赖进口。2006年,李世江曾去国外的一家生产六氟磷酸锂的企业考察。
李世江说:“讲得挺好,就是不让看生产线。他说六氟磷酸锂是长期科技积累的结果,这个事你们真的干不了。”
六氟磷酸锂是氟化工领域“皇冠上的明珠”,当年售价高达100多万元每吨,靠从国外买成本巨大,企业难以承受。于是李世江下定决心要自己研发六氟磷酸锂。当时,企业连做实验需要的最基本设备都没有,他们只能根据已有的化工原理,从零开始,边摸索边实践。
多氟多新材料股份有限公司总工程师闫春生说:“都是高毒、高危险、高腐蚀的原料,夏天的时候没有降温装置,氟化氢非常容易气化,尤其是无水氟化氢,没有人知道如何把它从生产线上取到实验小瓶中,第一次是我去开的,但是我手抖,我也害怕。”
而在技术攻坚的过程中,研发团队还遭遇过几次爆炸,虽然没有造成人员伤亡,但更让大家每一步战战兢兢,如履薄冰。
经过两年努力,2008年,多氟多终于自主研发出六氟磷酸锂。虽然只有仅仅两克,但却让企业上上下下欢欣鼓舞。经过不断研究迭代,2011年,多氟多的六氟磷酸锂产量达到1000吨,成为国内第一家自主研发并且产业化的六氟磷酸锂供应商。
因为在技术上取得的突破和对国家新能源事业的支撑,多氟多于2017年荣获国家科技进步二等奖,培养出了一批技能型人才。他们不断在实践中总结经验,提高生产标准。冯晓港是多氟多一个分厂的厂长,该厂主要生产电子级氢氟酸,这是一种高纯电子化学品,是蚀刻和清洗半导体芯片的关键材料,因为对产品的精细度要求极高,所以生产过程的每个操作和生产环境的纯净度,都有着最严苛的标准,甚至员工的工作状态,都必须要求保持平稳。
各个环节的技能型人才凝聚在一起,共同打造出一流的产品。而要不断进步、在全球竞争中立于不败之地,不仅要培养和依靠内部人才,也要借助外部智慧的“大脑”。
8月6日,李世江带领着多氟多的高管团队,和清华大学化工系的教授们一起做交流,两天的会议主要围绕关键技术攻关和产业发展规划展开研讨。借助“外脑”苦练内功,加强产学研合作,多氟多这些年来,没有中断过。
不久前,多氟多宣布,他们生产的ppt级电子级氢氟酸,在成功打入美国、韩国市场后,正式进入台积电合格供应商体系。这意味着,他们的产品获得了世界半导体工业里最强赛手的认可。
要生产出ppt级电子级氢氟酸,需要达到万亿分之一的洁净度,这是半导体用电子级氢氟酸的世界最高级别,多氟多为攻克此项“卡脖子”技术,努力了12年。
除了电解液,还有一个极具技术壁垒的关键组件——隔膜,隔膜是一种具有微孔结构的薄膜,它直接影响电池的容量、循环以及安全等特性,对电池的综合性能至关重要。而全球第一家提出动力锂电池隔膜概念的企业正是来自中国的星源材质科技股份有限公司。2021年,我国隔膜企业已占领全球70%以上的市场,而隔膜制造的龙头企业星源材质位居前列,2020年起,锂电池隔膜市场占有率进入全球前三甲。
星源材质前身是一家销售锂电池隔膜的企业。20多年前,锂电池隔膜的技术和生产全被国外企业垄断,不仅售价贵,供应量少,花钱买东西还得被人审查资格。2003年,不想被卡住脖子的他们,决定自己研发。
星源材质科技股份有限公司董事长陈秀峰说:“在我们做之前,中国没有这个产业,也没有相应的人才。不要看它是简单的一层薄膜,但是它的科学名称叫分子筛,孔的大小要均匀,孔的分布要均匀,还要保证它的强度,这些非常精密、控制难度非常大。当时,我们跟四川大学进行合作,中国高分子之父徐僖院士的大徒弟向明教授正在研究这个隔膜,所以我们就是跟向明教授一起,来形成我们的研发队伍。”
花了整整3年时间,研发团队终于制造出了第一批稳定的锂电池隔膜。但在这个当时被国外企业全部垄断的赛场上,作为一个初出茅庐的新手,要想获得行业的认可并不容易。
星源材质科技股份有限公司管理人员廖振波说:“当时,我们把样品给国内最大的锂电池企业送了过去,他们说这个产品是你们生产的吗?这些参数技术指标是真实可靠的吗?我们请他到我们的研发工厂来参观,看我们是怎么把产品做出来的,我们的开发流程是怎么进行的。这家企业试用了两个月以后,发现我们产品的可靠性、性能指标不亚于进口产品,就这样我们把这个客户打开了。”
就这样,凭着产品的优异性能,星源材质获得了越来越多的行业认可,但要站稳脚跟,拓展市场,就必须不断研发,打造自己的独门绝技,在一些关键指标上不断实现超越。眼下,星源材质正在攻关的“超高破膜温度”就是一个非常关键的技术,提高这个性能,可以减少电池短路、燃烧的发生,对于锂电池的安全性能意义重大。
目前市场上隔膜产品的破膜温度一般在130摄氏度到150摄氏度左右,而星源材质自己的研究测试已经提高到200摄氏度甚至更高,这无疑将再次拉升行业标准,进一步提高锂电池的安全性能。不断超越、突破自我,凭着这股劲头,星源材质在研发和生产规模上不断加大投入,从10年前实现国产隔膜首次出口,一步步成长为中国锂电池隔膜领域最大的出口企业。
创新是企业发展的逻辑起点。刚才我们介绍的这两家隐形冠军企业都是靠着一股子拼劲儿,接连攻克“卡脖子”技术,实现从跟跑到并跑,再到领跑的跨越,企业多年来走过的每一步都和创新分不开。而中国的锂电池行业之所以能发展得欣欣向荣,甚至对接国际一流车企,在国际市场上实现话语突围,正是因为有一批隐形冠军顶梁柱的支撑,从上到下建立起了国产化主导、相对稳定的供应链体系。无论是为了产业生态繁荣,还是为了把关键核心技术牢牢握在自己手里、保证供应链安全,我们都需要更多这样的隐形冠军。
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