近日，由蘇州中材非金屬礦工業設計研究院有限公司（簡稱蘇非有限）研制的國內首台“氣相沉積包覆硅基負極材料”的工業級連續回轉窯正式上線，生産規模達到1500噸/年，成功突破了我國硅基負極材料制備窯爐的工業化的“卡脖子”難題，標志著我國在下一代锂電池負極材料工業化生産上取得重大進展。

01

國家需要什麽

我們就研究什麽

隨著新能源汽車的興起，動力電池負極材料需求量日益增加，如何在滿足生産的同時，達到提高材料性能和節能降耗目的呢？硅基負極材料則是下一代锂電池理想的負極材料，通過該制備窯爐提取制備的硅基負極材料，比傳統新能源石墨負極材料電容量提升近10倍，可滿足下一代新能源汽車續航裏程能力、快速充電、電池穩定性的高標准要求。目前衆多頭部锂電池廠家已經開始布局這一領域。由于硅基負極材料的制備必須經過長時間極高溫度處理非常複雜工藝加工過程，對控制溫度、氣體流速、安全保護等都有著嚴格標准。此前，僅有少數國外廠家掌握硅基負極材料生産裝備技術，且依然存在生産弊端。

“我們是非金屬礦行業的國家隊，對國家新能源未來發展戰略要有支撐，國家需要什麽我們就研究什麽，不能讓外國公司卡住脖子。”蘇非有限總經理助理兼裝備事業部總經理程星堅定的說。蘇非有限作爲1959年的老院，有著65年曆史，是我國非金屬礦行業集試驗研究、工程設計、裝備研制與集成、高性能礦物材料加工爲一體的高新技術企業。

02

努力攻堅克難

突破卡脖子技術

優秀的設計方案離不開一群“寶藏”設計師。2023年初成立的“硅基負極材料制備窯爐”攻堅團隊中，年齡最長的57歲，最小的僅有25歲，是由技術專家和業務骨幹組成，該團隊爲了突破硅基負極材料制備的設計制造技術，在既沒有設計規範、設計程序，也沒有設計經驗的困難條件下，開始踏上自主研發的艱辛征程。

“我當年開發國內第一台大型高溫間歇式回轉窯，還有三年我就快退休了，這次我要和大家一起再搞出來一個新型窯爐。”團隊經營最豐富的技術專家趙育華表示，他帶著大家鉚著一股勁，要把這塊“硬骨頭”啃下來。

硅基負極材料制備窯爐工藝複雜，設備直徑大、氣氛控制精度要求高，很多傳統儀器都經受不了這樣惡劣工藝條件考驗。從工藝設計到機械設計，再到改造試驗裝置，都是一項非常龐大複雜的系統工程。爲了清楚掌握高溫窯爐內氣氛與原料的最佳工藝條件，趙育華和程星、王慶安、臧宇、張國義、劉若涵反複多次調整試驗方案，伴隨著調試工作正式開始，試驗開始後，窯爐溫度表緩慢上升到1000攝氏度，窯爐內易燃易爆氣體不斷沖擊爐膛。隨著氣體流量不斷增大，突然，砰的一聲，接著傳感器開始警報，所有人的心都緊張起來...

經曆了一次次失敗，攻堅團隊攻克了一道道難關，摸清一個又一個數據，不斷積累成功的經驗。曆經200天不眠之夜，上萬次設計實驗，全力攻克各項關鍵試驗難關。到2024年初，設備一次通電試運成功，突破“卡脖子”關鍵核心設備技術瓶頸，成爲推動新能源裝備制造業高質量發展，建設制造強國的重要舉措。

趙育華自信地介紹，我們團隊實現了五大突破，一是在密封方式上，自行研發的專利密封技術；二是設備內氧氣含量小于百萬分十，基本上隔絕了氧氣；三耐高溫考驗，可長期耐受1000℃-1100℃正常穩定生産；四是設備內部控制更加精准；五是設立6大安全保障系統確保安全運行。

蘇非黨委書記、董事長張韬自豪的說，“該技術不僅打破了國外對硅基負極材料窯爐的壟斷，突破了我國工業化“卡脖子”難題，顯著推動整個硅基負極材料的發展，更有力推動新能源汽車産業鏈的高質量發展，有效助力我國雙碳目標達成。目前已成功在行業內進行推廣應用。”

03

擔當“國之大者”

打造“國之大材”

蘇非有限專業從事非標窯爐設計，潛心礦物功能材料、化工材料、環保突破性研發工作60余載，擁有熱工、機械、自動化控制、環保等全專業人才，具備雄厚的技術研發能力，和窯爐設計、施工、調試經驗，已取得36項相關專利，制定多項標准。面對日益多元的市場需求，蘇非有限的發展之路也日漸清晰。

蘇非有限黨委副書記、總經理孔建軍表示，下一步，公司將錨定新能源電池材料賽道，致力于新技術、新工藝、新裝備的開發與應用，擔當“國之大者”，打造“國之大材”爲新能源産業發展貢獻蘇非力量。未來，蘇非有限將持續瞄准窯爐先進技術的發展方向，把不斷提高産品質量和服務水平作爲發展目標，在綠色低碳發展、可持續發展的時代行穩致遠。