ABEC | 2022中國（廣東·東莞）電池新能源產(chǎn)業(yè)國際論壇現(xiàn)場

電池“達(dá)沃斯”-電池網(wǎng)8月31日訊（肖何 梁小婧 廣東東莞 圖文直播）8月30—31日，全球電池行業(yè)盛會(huì)——ABEC | 2022中國（廣東·東莞）電池新能源產(chǎn)業(yè)國際論壇在廣東東莞舉行。本屆論壇由廣東省東莞市人民政府、ABEC（電池“達(dá)沃斯”）組委會(huì)主辦，東莞水鄉(xiāng)特色發(fā)展經(jīng)濟(jì)區(qū)管理委員會(huì)、中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、東莞產(chǎn)城投資運(yùn)營有限公司、海融網(wǎng)、電池網(wǎng)、我愛電車網(wǎng)、能源財(cái)經(jīng)網(wǎng)、電池百人會(huì)聯(lián)合主辦，來自全球電池新能源產(chǎn)業(yè)鏈的“政、產(chǎn)、學(xué)、研、金、服、用”各界代表出席，圍繞“新賽道蝶變躍升 新勢力加速整合 新生態(tài)賦能中國”這一主題，在交流與分享中，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對接，價(jià)值對話，資源整合，共享雙碳新機(jī)遇。

深圳市時(shí)代高科技設(shè)備股份有限公司研究院院長楊毅

31日下午，深圳市時(shí)代高科技設(shè)備股份有限公司研究院院長楊毅在論壇上做了題為《真空干燥設(shè)備的節(jié)能增效分析》的主題演講，分享了真空干燥節(jié)能增效分析、鋰離子電池全流程水分控制點(diǎn)、電池水分存在形式、真空干燥的動(dòng)力學(xué)模型等，電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點(diǎn)，以饗讀者：

為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，楊毅認(rèn)為，在能源生產(chǎn)端，需快速實(shí)現(xiàn)能源清潔化，助力清潔能源具備與傳統(tǒng)化石能源競爭優(yōu)勢；能源消耗端，快速向電動(dòng)化及智能化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排降耗，提升生產(chǎn)效率。

在現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展水平上，能量儲能技術(shù)的廣泛應(yīng)用將是上述轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)；其中，電化學(xué)儲能在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性上具備最佳競爭力。

從電源側(cè)到負(fù)載側(cè)，電池迎來大需求時(shí)代。電池廠商及上下游產(chǎn)業(yè)鏈更看重產(chǎn)能擴(kuò)充過程中的節(jié)能增效，而真空干燥作為鋰離子電池生產(chǎn)過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其能耗和效率已成為關(guān)鍵問題。

“電池干燥不僅僅是電芯的干燥，我們在跟大量企業(yè)溝通過程中發(fā)現(xiàn)，很多公司更傾向于把電池的控水點(diǎn)往前移，非常重視對極片或者極卷的干燥?！睏钜憬榻B，正極材料具有很強(qiáng)的吸水性，是電池水分含量的主要來源。

根據(jù)固體物質(zhì)分子與水分子作用力的性質(zhì)及大小，水分的存在形式主要分為三種：一是附著水分，簡單機(jī)械附著于物質(zhì)表面，在常溫常壓下即可自然揮發(fā)；二是吸著水分，以吸附形式（物理或化學(xué)吸附）與物質(zhì)結(jié)合，在常壓105℃左右可蒸發(fā)；三是化合水分，以結(jié)晶化合形式與物質(zhì)結(jié)合，在常壓150℃以上可蒸發(fā)。

論壇上，楊毅還從多個(gè)角度分析了真空干燥設(shè)備的節(jié)能增效措施。

設(shè)備結(jié)構(gòu)角度

連續(xù)式真空干燥設(shè)備是提高產(chǎn)品的產(chǎn)量，節(jié)約能源的重要方法。連續(xù)式真空干燥設(shè)備與周期式真空干燥設(shè)備相比，輔助時(shí)間少，節(jié)省了時(shí)間提高了產(chǎn)量。同時(shí)他不必像周期式真空干燥設(shè)備那樣，每生產(chǎn)一個(gè)循環(huán)，設(shè)備溫度高低變化一次，致使部分能量浪費(fèi)在設(shè)備構(gòu)件的反復(fù)加熱上。因此，節(jié)約了能源。

連續(xù)式真空干燥對于環(huán)境沒有嚴(yán)格要求，避免了干燥房的使用，從而大幅度降低了能耗。

單體爐的優(yōu)勢在于其柔性化的生產(chǎn)能力以及結(jié)構(gòu)的獨(dú)立性。

目前，隧道爐在向單體爐發(fā)展，其產(chǎn)出物就是高效的短隧道真空干燥設(shè)備，同時(shí)，單體爐也向隧道爐發(fā)展，其產(chǎn)出物就是多個(gè)單體環(huán)境控制的真空干燥設(shè)備，未來兩者會(huì)互相取長補(bǔ)短，進(jìn)一步融合。

工藝角度

電池水分存在多個(gè)控水點(diǎn)，目前有逐步前移的趨勢，因電芯中存在隔膜限制了干燥溫度的提升，而極片極卷則更易采用高的干燥溫度，優(yōu)點(diǎn)是較高的干燥溫度能夠更好地去除水分，缺點(diǎn)是需要對整個(gè)后續(xù)流程的環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格管控，能耗和成本增加。

對此，楊毅表示，可通過新工藝的實(shí)施縮短干燥時(shí)間，例如時(shí)代高科正在進(jìn)行的結(jié)合在線檢測技術(shù)的干燥時(shí)間優(yōu)化項(xiàng)目。

加熱方式角度

運(yùn)風(fēng)對流式加熱、接觸式或者傳導(dǎo)式加熱是目前兩種主流的加熱方式。實(shí)際加熱數(shù)據(jù)顯示，接觸式加熱與運(yùn)風(fēng)式加熱升溫時(shí)間差異對于不同電池有不同結(jié)果，楊毅建議根據(jù)電芯結(jié)構(gòu)確定加熱的最佳方式：對于厚度薄而相對表面積大的電池，建議采用運(yùn)風(fēng)式加熱，因兩種方式升溫時(shí)間差異微??；對于厚度較大高度不高的電池，建議采用接觸式加熱，可降低升溫時(shí)間；對于溫度均勻性要求高的場合，建議采用運(yùn)風(fēng)式加熱，可達(dá)到較好的均勻性。

此外，楊毅介紹說，接觸式加熱的核心問題是無法從原理上避免真空放電的問題，可降低電壓，增加電極之間的距離，降低放電的風(fēng)險(xiǎn)；冗余地設(shè)置多套控制系統(tǒng)，多個(gè)動(dòng)態(tài)觸點(diǎn)。

運(yùn)風(fēng)式加熱的核心問題是無法對溫度場進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，為數(shù)據(jù)追溯造成困難，而數(shù)字化仿真技術(shù)的實(shí)施，可對運(yùn)風(fēng)通道和溫度場分布進(jìn)行精確的數(shù)值計(jì)算。同時(shí)，采用新的傳感技術(shù)對溫度場進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，用無線傳輸技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

設(shè)備穩(wěn)定性角度

楊毅表示，設(shè)備穩(wěn)定性是生產(chǎn)效率的基本保障，穩(wěn)定性高，設(shè)備稼動(dòng)率可以相應(yīng)提高。隧道式真空干燥設(shè)備的核心問題是一旦某個(gè)腔體出問題，整條線需要停產(chǎn)。應(yīng)對方式可采用滾筒傳輸，傳動(dòng)外置從而便于更換鏈條，真空腔體內(nèi)基本無其他運(yùn)動(dòng)部件，將故障可能性降到最低。還可進(jìn)行軟件優(yōu)化，加強(qiáng)智能化的故障自診斷和故障排除。

單體式真空干燥設(shè)備的核心問題是所有調(diào)度功能集中在調(diào)度機(jī)器人/堆垛機(jī)上，風(fēng)險(xiǎn)高?？刹捎脙?yōu)質(zhì)的機(jī)器人品牌，并進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng)。單體式真空干燥設(shè)備的另一個(gè)問題是能耗較高、能源利用效率低，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，新型的單體生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)，向隧道爐學(xué)習(xí)降低環(huán)境要求。

楊毅總結(jié)說，對比連續(xù)式和單體式干燥設(shè)備，各有優(yōu)劣，預(yù)測未來兩者會(huì)取長補(bǔ)短、逐步融合；對比各種加熱方式，其選擇應(yīng)基于電池的結(jié)構(gòu)和具體要求；目前對于節(jié)能增效主要依賴于降低溫度和真空耗能，優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)設(shè)備穩(wěn)定性等手段；行業(yè)內(nèi)亟待開發(fā)新的工藝，降低干燥溫度，縮短干燥時(shí)間，達(dá)到節(jié)能增效的效果。

（以上觀點(diǎn)根據(jù)論壇現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。）