先進(jìn)材料業(yè)務(wù)
依托公司無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、材料化學(xué),特別是電化學(xué)與催化化學(xué)專業(yè)的資深材料科技人才和業(yè)務(wù)、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)積累較多的優(yōu)勢,著力推進(jìn)新能源、新材料、新工藝方面研發(fā)、投資或合作,積極拓展先進(jìn)材料產(chǎn)業(yè)化等相關(guān)業(yè)務(wù)。公司與中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、復(fù)旦大學(xué)等高校科學(xué)家團(tuán)隊(duì)合作,以鋰離子固態(tài)電池氧化物固態(tài)電解質(zhì)粉體、硅碳負(fù)極材料、高比能氫電混動電源系統(tǒng)等為新質(zhì)生產(chǎn)力代表的先進(jìn)材料等特種化學(xué)品相關(guān)技術(shù)研發(fā)、工藝完善和業(yè)務(wù)拓展,在消費(fèi)電子、無人機(jī)、動力電池等市場潛在領(lǐng)域有巨大發(fā)展空間。
先進(jìn)材料事業(yè)部聚焦新能源領(lǐng)域的新材料和新技術(shù),以復(fù)旦大學(xué)趙東元院士團(tuán)隊(duì)、中科院上海硅酸鹽研究所張濤研究員團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)性科研成果為基礎(chǔ),以產(chǎn)出迭代性技術(shù)和材料為近階段主要工作目標(biāo),并嘗試推進(jìn)相關(guān)技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化建設(shè)工作。
(一)氧化物固態(tài)電解質(zhì)
采用固態(tài)電解質(zhì)粉體取代液態(tài)有機(jī)電解液的鋰離子固態(tài)電池,有望同時解決傳統(tǒng)鋰離子電池面臨的能量密度較低、續(xù)航里程短、充電時間長、循環(huán)壽命有限以及本質(zhì)安全等問題,符合未來鋰電池行業(yè)發(fā)展的趨勢,是電動汽車和規(guī)?;瘍δ艿睦硐腚娫?,是業(yè)界認(rèn)可的新能源鋰離子電池理想解決方案,具備非常廣闊的應(yīng)用前景。
由上海洗霸與中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所張濤研究員團(tuán)隊(duì)合資成立上??圃垂棠苄履茉纯萍加邢薰?,是一家研發(fā)制造“0到1”固態(tài)鋰離子電池電解質(zhì)粉體關(guān)鍵先進(jìn)材料的新質(zhì)生產(chǎn)力獨(dú)角獸企業(yè),合作研發(fā)的氧化物固態(tài)電解質(zhì)產(chǎn)品具有高純度、高離子電導(dǎo)率、高穩(wěn)定性、本質(zhì)安全等顯著優(yōu)勢;水穩(wěn)定型固態(tài)電解質(zhì),可在空氣中由水溶劑制備復(fù)合電解質(zhì),材料在水中具有很好的分散性,漿料pH低至7.5,可完全或者部分替代現(xiàn)有的有機(jī)溶劑體系,大幅降低制造成本;固態(tài)電解質(zhì)涂覆隔膜系列,基于氧化物電解質(zhì)制成的固態(tài)涂覆隔膜、固態(tài)自支撐隔膜,電極涂覆型隔膜等,達(dá)到現(xiàn)階段商業(yè)化固態(tài)電池應(yīng)用要求。目前,已成功完成固態(tài)鋰離子電池氧化物電解質(zhì)粉體工業(yè)化量產(chǎn)技術(shù)工藝包,形成了單線年產(chǎn)十噸級標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)化產(chǎn)能,已處于產(chǎn)線消缺、產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)化、多品種多型號粉體試產(chǎn)階段。公司已為頭部與主流電池企業(yè)持續(xù)交付各品種、各規(guī)格固態(tài)電解質(zhì)粉體材料,交付了多規(guī)格、可做固態(tài)電池的工業(yè)化涂覆隔膜產(chǎn)品。
目前,上海洗霸與中國科學(xué)院上海硅酸鹽所聯(lián)合共建固態(tài)電池先進(jìn)材料創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室與上海科源固能新能源科技有限公司聯(lián)合攻關(guān),完成第一代高比能軟包固態(tài)鋰離子電池設(shè)計工作,并通過短期測試。該款電池能量密度為340Wh/kg,超預(yù)期完成設(shè)定目標(biāo)320Wh/kg。該電池預(yù)計將率先應(yīng)用于eVTOL領(lǐng)域,電芯理論上可實(shí)現(xiàn)2噸級eVTOL單次飛行250~300 公里。同時該電池理論上也滿足目前人形機(jī)器人、機(jī)器狗的電池性能需求。
(二)均孔碳衍生的均質(zhì)硅碳負(fù)極材料
鋰離子電池能量和功率密度高,無記憶效應(yīng)和自放電效應(yīng),已經(jīng)被廣泛使用。目前商業(yè)化的鋰離子電池負(fù)極材料為石墨,正極材料為磷酸鐵鋰,能量密度難以滿足消費(fèi)電子產(chǎn)品尤其是電動汽車的續(xù)航需求,因此開發(fā)高能量密度的電極材料刻不容緩。硅基材料的理論容量為石墨容量的十倍以上,是高能電池的現(xiàn)有技術(shù)條件下解決方案的主流方向。目前,無論是國內(nèi)外主流車輛制造商、電池生產(chǎn)企業(yè)還是移動設(shè)備制造商,均在積極投入硅基負(fù)極材料的應(yīng)用研發(fā)中。但硅的低導(dǎo)電性和充放電過程中的體積膨脹嚴(yán)重限制了實(shí)際應(yīng)用場景,而硅碳復(fù)合可以顯著增加硅材料的導(dǎo)電性和緩解硅的體積膨脹。以趙東元院士2020年度國家自然科學(xué)獎一等獎項(xiàng)目“有序介孔高分子和碳材料的創(chuàng)制和應(yīng)用”前瞻性獨(dú)創(chuàng)技術(shù)為載體,創(chuàng)造性地制備出硅碳沉積的均孔碳基材料,構(gòu)筑了新型高容量近零膨脹介孔碳硅負(fù)極復(fù)合材料,有效解決了硅碳負(fù)極表觀膨脹難題,構(gòu)筑了新型高容量近零膨脹介孔碳硅負(fù)極復(fù)合負(fù)極材料。
上海洗霸與復(fù)旦大學(xué)趙東元院士合資成立山東復(fù)元新材料科技有限公司,是一家專注于“0到1”新能源電池先進(jìn)硅碳負(fù)極與介孔碳基關(guān)鍵核心負(fù)極材料研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的新質(zhì)生產(chǎn)力獨(dú)角獸企業(yè),主營產(chǎn)品介孔硅碳負(fù)極材料、介孔硬碳負(fù)極材料、介孔軟硬碳復(fù)合材料、均孔碳材料等,廣泛應(yīng)用于動力電池、儲能電池、高端消費(fèi)類電池等領(lǐng)域。目前,硅碳沉積均孔碳基材料產(chǎn)業(yè)化已實(shí)現(xiàn)年噸級產(chǎn)線,相關(guān)產(chǎn)品已進(jìn)入批量供貨階段;拾噸級及百噸級硅碳沉積均孔碳基原創(chuàng)生產(chǎn)裝備正在設(shè)計中。2025年4月16日,山東復(fù)元新材料科技有限公司引入戰(zhàn)略投資人寧德新能源科技有限公司,推動其業(yè)務(wù)可持續(xù)獨(dú)立發(fā)展。
(三)高比能氫電混動電源系統(tǒng)
上海洗霸已向中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所購買陳忠偉院士團(tuán)隊(duì)的相關(guān)技術(shù)專利,聚焦氫燃料電池與鋰電池混合動力解決方案,在開發(fā)高安全、寬溫域、固態(tài)特種電池的同時,為無人機(jī)、eVTOL(電動垂直起降飛行器)、人形機(jī)器人等領(lǐng)域提供長續(xù)航、高安全、低成本的清潔能源動力系統(tǒng)。
相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量比功率、電堆比功率、能量密度、環(huán)境溫度適應(yīng)性等關(guān)鍵指標(biāo)具先進(jìn)性優(yōu)勢。氫電混動電源系統(tǒng)氫燃料利用率超70%、釋氫率超13.5%,可在低溫-40℃環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。準(zhǔn)固態(tài)電池能量密度可達(dá)360Wh/kg,可在-40℃~60℃溫域運(yùn)行,適應(yīng)極端環(huán)境。產(chǎn)品可根據(jù)客戶需求實(shí)現(xiàn)定制化,應(yīng)用于高原/偏遠(yuǎn)山區(qū)、極地或自然保護(hù)區(qū)、城市及特殊領(lǐng)域的無人機(jī)場景,以及超長續(xù)航與超充技術(shù)的高端電動汽車、超長循環(huán)壽命的儲能裝備等場景。