LFO富锂铁酸锂
研一研发实验室。
在观澜银星科技园,深圳市研一新材料科技有限公司(以下简称研一)已经开启了新一年的奋斗。在这里,记者看到了一小袋看起来平平无奇的黑色粉末,这就是大家口口相传的“锂电工业味精”,也是研一的拳头产品——补锂添加剂。这种功能型新材料,直接在电池合浆过程加入,使补锂提升能量密度变得简单化、低成本、更安全。根据不同添加比例,既可提高锂离子动力电池的能量密度,解决里程焦虑;又可用于储能电池补锂,大幅提升锂离子电池使用寿命,为储能电池规模化应用奠定了基础。
研一,是全球唯一一家专注于锂电功能材料的企业,更是唯一一家开发量产多品种补锂添加剂的企业,在龙华成立时间只有短短5年,除了补锂添加剂外,水性导电粘结剂S ONE、正负极分散剂、人造SEI膜导电聚合物等产品,均属于行业内首创,填补了行业及产业链空白。瞄准锂电功能材料细分领域的颠覆性创新,让研一获得了顶级投资机构的高度认可,深创投、晨道资本、红杉资本、高瓴资本等对其进行了多轮股权投资,目前公司已成长为锂电功能材料领域的独角兽企业。
破解新能源车里程焦虑
研一打破行业“天花板”
在研一实验室,工程师们在反应釜里精心调配各种材料的比例。在这个实验室中,公司研发团队在创始人、董事长岳敏的带领下,自主研发出LNO(富锂镍酸锂)、LFO(富锂铁酸锂)两款补锂添加剂,彻底颠覆传统补锂技术,实现补锂简单化、低成本、安全可靠,有效发挥锂离子电池各项性能,显著提高锂电池的能量密度,翻倍提升锂电池使用寿命。
目前业界常用的三元锂电池和磷酸铁锂电池,能量密度都已接近极限。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。接近极限的锂电池能量密度,依然无法破解新能源车主的“里程焦虑”,而研一的补锂添加剂就是为打破锂电池能量密度“天花板”而研发。
岳敏表示,传统补锂技术即锂离子电池生产线补锂固定资产投入大、不安全、成本高、难操作。瞄准行业“痛点”,研一通过颠覆性研发创新,用最简单的工艺、最低的成本开发出可以在客户端使用,不改变现有生产线、生产工艺且不需要新增任何投入即可实现补锂的补锂添加剂。
补锂添加剂这种功能型新材料,被誉为“锂电工业味精”,因为它就像日常味精一样,只需一点点的用量,便能为一道菜品提味提鲜。“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,甚至行业也有提升至15000次的产品发布。”岳敏说:“补锂添加剂有望成为储能电池的标配功能材料,随着动力电池Si系负极的初步使用,为进一步提升能量密度,补锂材料在动力电池领域也将开始使用。”
“锂电池中的锂离子在从正极流向负极的过程中,总有一部分在迁移中损耗,补锂添加剂把坑洼路面填平,让锂离子再通过时就是坦途,减少损耗。”据悉,目前研一研发生产的全系列多品种补锂添加剂产品,已走出国门,为国外大型电芯企业供货已经两年,今年开始放量,在国内头部企业中也已经进入中试验证。
颠覆式创新
不断为锂电池产业带来利好
研一“年纪”虽小,但已成就不凡。除2款正极补锂添加剂产品外,短短5年间研一还专注于锂电池功能材料研发,推出新型粘结剂产品15款、正负极电极添加剂产品3款、电解液添加剂产品5款、固态电池核心材料多款,填补了多项行业空白,形成了独特竞争优势,势必在未来几年的竞争格局中大放异彩。
始终坚持“五性原则”和“第一性”原理,让“研一出品,必属精品(颠覆性、独特性、唯一性)”,每每有产品问世,总能引发行业极大关注。2022年上半年,研一研发的锂电池用正极粘结剂(Z ONE80)实现量产,改变了锂电池自问世以来一直单一使用PVDF作为正极粘结剂的局面,开启了锂电池正极粘结剂的新时代,并填补非氟(F)类正极粘结剂市场空白。权威机构及行业资深人士表示,Z ONE80产品是研一在锂电功能材料领域又一款具有“颠覆性、独特性、唯一性”的新产品,它采用全新的生产工艺和原料单体,解决了传统聚酰亚胺(PI)材料首效低、内阻大、价格贵等致命缺点,把不可能变成了现实。“更值得一提的是,Z ONE80在绿色环保等方面贡献突出,完全颠覆了PVDF体系,必将成为未来主流方向。同时它10倍于PVDF的粘结力和耐电解液浸泡力的独特性能,在不久的将来一定会被长寿命储能电池客户挖掘并发现,与补锂材料一起发挥协同效应,让长寿命储能更加安全可靠”。
制胜的法宝就是创新。研一的企业LOGO,由字母I ONE组成,蕴含着“创新第一,创造唯一,创造未来”等含义。研一的创始人岳敏,是国内负极材料领域天然石墨负极、Si系负极材料、NCA 正极材料研发与产业化的开创者,标准制定者,他聚焦锂电功能材料领域,带领团队以“颠覆性、独特性、唯一性、经济性、量产性”五性研发原则,坚持做别人做不了、别人想不到、别人没有做的,且用与别人不一样的方式研发新产品、新技术、新服务,将颠覆性创新、跨界创新、系统创新融为一体,用行动和结果诠释研一就是“创新”的代名词。
在研一,600多名员工中,研发团队占比达到一半。在研一创业之初,为了做出颠覆性创新,研发团队均是国内外刚毕业的跨领域、跨学科、跨界的学生。现在,研一全职博士超过40人,硕士超过80人,并与多位院士及外籍专家达成合作进行创新研发。同时,还拥有“一院(研一未来研究院)六中心(六个创新平台)”科研平台,大大提升了研一创新实力。
目前,研一已打造了一条知识产权“护城河”,截至去年12月31日,集团共获得专利申请号288项(发明专利),授权专利82项,注册商标13项,起草团队标准7项,专利内容涵盖粘结剂、隔膜、电解液及添加剂、补锂添加剂、固态电池等领域。
以颠覆性技术推动新能源革命
助力深圳打造一流汽车城
据GGII预测,到2025年中国正极材料出货量将达471万吨。依据正极补锂添加剂5%的添加量计算,60%的市场渗透率的假定下,2025年正极补锂添加剂的需求量将达14万吨。据GIR(环洋市场咨询)的统计及预测,2022年全球补锂剂市场规模达到了3.62亿元,预计2028年将达到260.21亿元,年复合增长率(CAGR)为103.95%。
目前,研一是世界范围内LNO补锂添加剂领域的两家供应商之一。为了满足新能源产业的大量需求,研一计划在龙华区布局新的集团总部及生产基地,预计总投资超过10亿元。据悉,该基地将建设成为涵盖集团总部、研发中心的总部综合体,未来将作为研一的一张核心名片面向全国、走向世界。
据介绍,在人工智能热潮下,研一新产线将采用全面自主设计的装备及工艺,拥有产能大、能耗低、绿色环保等优势。项目建成后,研一将新增更多补锂添加剂产能。岳敏表示,未来研一也将始终坚守初心,创新驱动,一方面开发颠覆性技术、工艺和与众不同、独一无二的产品,并以AI-Lab实验室为基础,融合先进AI技术推动新材料研发模式革命,助力高质量发展;另一方面则以极致成本为客户持续创造价值,始终坚持“用最简单的工艺、最低的成本”制造出最好的产品,助力深圳打造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。
与此同时,研一早在两年前开始布局固态电池全体系研发,目前已在硫化锂、固态电解质等方面取得阶段性突破,今年将持续加大固态电池全体系研发力度。未来,研一也将借助自建的AI-Lab实验室,开启一场新材料研发模式的革命,进一步提升研一创新力、产品力。
龙华新闻记者 金璐 文/图