證券時報網
潘玉蓉
2024-10-16 20:34
編者按：
發展新質生產力是推動高質量發展的內在要求和重要著力點。擁抱新質生產力，服務新質生產力發展，讓投資者更好分享經濟高質量發展成果，資本市場重任在肩。
深市上市公司堅持科技創新，以“新”為旗，以“質”為擎，超七成為高新技術企業，近五成為戰略性新興產業企業，原創性技術產品和顛覆性研發成果競相涌現，澎湃新動能加速釋放。近5年多來，近80家深市公司榮登國家科學技術獎榜單，成為培育壯大新質生產力的主力軍。
本報推出“向新而行 以質取勝 自立自強——深市新質生產力巡禮”系列報道，走進深市上市公司，探尋加快發展新質生產力優秀樣本，描摹高水平科技自立自強群像。敬請關注。
在浩瀚的資本市場星空中，創業板上市公司猶如一顆顆璀璨明星，閃耀著中國先進制造、數字經濟、綠色低碳等各領域標桿性企業的光芒。這里是“優創新”的沃土、“高成長”的搖籃，創造了1000多家高新技術企業成長為行業龍頭的奇跡。
在這片星光中，鋰電池產業鏈企業熠熠生輝。在創業板，不僅有寧德時代這樣的“領航艦”，引領中國新能源產業破浪前行，更有先導智能這樣的“鑄鋼者”，打造了全球領先的鋰電設備，為全球動力電池“艦隊”提供堅不可摧的“裝甲”。
2024年，先導智能發布了全球唯一擁有自主知識產權的全固態電池整線解決方案，握緊著“下一代電池”的生產命脈。遙想二十多年前，比亞迪董事長王傳福決心進入鋰電池行業時，曾攜帶數百萬元去日本求購鋰電設備，日方卻“獅子大開口”報了天價，并揚言中國人造不出鋰電池。但如今，以先導智能為代表的中國鋰電設備企業早已打破外國技術壟斷，屹立于世界之巔。
從落后到追趕，再到新能源智能裝備整線解決方案多年市場份額位居世界第一，先導智能是怎樣走完這條“技術長征路”的？記者來到位于江蘇省無錫市的先導智能總部探尋答案。
“領軍者”背后的技術之戰
“全固態電池設備的研發，從一開始就是一場漫長而艱難的征程。”先導智能董事長王燕清向證券時報記者表示。
走進先導智能無錫工廠，映入眼簾的是一棟白色大樓，上面一行藍色大字引人注目，“成為世界級的智能裝備領軍企業”，這是先導智能的企業愿景。
但恐怕只有先導智能企業內部的人員才明白，“領軍者”三個字的背后有多少場艱苦卓絕的技術攻堅戰。這里面，全固態電池整線解決方案的研發與突破屬最難打的戰役之一。
全固態電池，被視為鋰電池的“終極形態”，它具有“寸土寸金藏巨能”的特點，由于使用了固態電解質替換液態電解液，解決了“易燃易爆”問題，固態電池能夠更安全地提升電池能量密度，所以它體積更小，有望以不到50%的電池體積承載同等甚至更高的電量。
液態鋰電池的能量密度已經接近安全極限，向上提升的空間有限。因此，固態電池被視為下一代電池技術，有望開創電池性能躍升的新紀元，各大電池廠商或車企紛紛布局。
而電池生產必須“設備先行”，率先需要突破的就是核心鋰電設備的生產制造。如果把生產液態鋰電池的過程比作是“制造大刀”，那么生產全固態電池就像是“制造火槍”，對“精度”的要求更為苛刻，需要創新的設備和工藝。
全固態電池的生產鏈條極長，涉及大量關鍵設備。從全固態電極制備、全固態電解質膜制備設備到高壓化成分容、致密化設備等，每一個設備的攻關都要走一遍“技術長征路”。王燕清表示：“對于我們來說，全固態電池量產的技術難點主要集中在固態電池極片和固態電解質膜的制備階段，而連續致密化則是提高整線良率和效率的瓶頸。”
先導智能工作人員向記者表示，受不同材料電化學特性和物理特性的影響，不同工藝會對固體電解質膜的厚度和離子電導率產生極大影響。而傳統電極和電解質膜的制備方法脫胎于濕法工藝，存在電解質材料分散不勻、電解質膜量產一致性差、電芯壓制形變大等諸多瓶頸難以突破，無法滿足固態電池的量產需求。
王燕清向記者表示：“極片等關鍵材料是業內公認難以突破的技術壁壘。面對這一挑戰，很多業內同仁甚至放棄了相關研發。在經歷了多次失敗后，先導智能的團隊也感受到了巨大的壓力。”
為了打破“技術壁壘”，王燕清親自帶隊進行攻堅。在內部，先導智能抽調精英工程師和尖端科研人員，組成了“多學科攻堅小組”。在外部，王燕清聯系相關領域專家，讓外部專家加入“多學科攻堅小組”，多次進行跨領域會議討論和技術交流。
經過數月的技術攻堅，先導智能創新開發了干法電極技術，徹底避免了濕法工藝中溶劑、分散劑帶來的副作用，將電極的離子電導率及循環壽命提升到了商用標準。同時，電極成膜一致性高，使連續成膜、高效量產成為可能。
最終，先導智能成為了全球唯一擁有自主知識產權的全固態電池整線解決方案廠家，在全固態電池產業發展“里程碑”上刻下了名字。“目前，先導智能已成功打通全固態電池量產的全線工藝環節，實現了從整線解決方案到各工段的關鍵設備覆蓋，達成行業內的全面突破與引領。”王燕清表示。
“長征者”腳下的發展天平
如果說全固態電池從研發到商用落地是一場“長征”，那么想要走到“征途”的終點，就要實現良率、成本以及環保方面的平衡。
“全固態電池產線對生產環境要求嚴苛、耗能大，副產物對環境也會產生很大影響，如何平衡量產高良率、低成本，實現環境友好型生產也是行業面臨的一大問題。”王燕清說。
近年來，動力電池的“環保”屬性曾受到質疑，盡管鋰電池是綠色清潔能源，但在鋰電池的生產、回收過程中未必全都做到了“綠色清潔”。為實現全生產鏈條綠色低碳，必須在設備端發力。
王燕清認為：“先導智能的核心優勢在于整裝，是目前全球唯一一家真正具備完整自主知識產權的鋰電池智能制造整體解決方案服務商，這意味著我們掌握了鋰電池生產全鏈設備的所有軟硬件技術，并有整合、優化、升級智能裝備與智能生產的能力。”
和其他鋰電設備廠商相比，先導智能可以提供全固態電池生產各工段的全部關鍵設備，不僅解決了設備適配性的問題，也能更好地進行整個生產流程的管控和追溯。同時，由于產線方案具備高自動化、高智能化特點，生產過程可以實現少人化甚至無人化生產，從源頭助力客戶實現綜合降本增效、節能減排。
為此，先導智能進行了“軟件硬件兩手抓”，以新型生產關系發展新質生產力。除了在硬件端提供各類智能設備之外，在軟件端也開發了LeadACE穹頂智能制造整體解決方案，助力工廠實現從原料、生產、包裝、交貨全環節的標準化、智能化管理，就像為設備裝上了“智能大腦”。
先導智能工作人員表示，在公司獨創LeadACE穹頂智能制造解決方案的指導下，可以為全固態電池廠商打造智能一體化無人產線。通過打通全固態電池制造工藝環節，以自研技術實現了工藝簡化，縮短了前道制程周期。配合先導智能獨創的微環境管控方案，在確保產品高效、高品質產出的同時，達成能耗需求、人力需求、整體投入需求的綜合降本。
“在這個過程中，微環境管控方案的應用也確保了生產全流程的環境獨立，把工業副產品對自然環境的影響降到了最低，能助力客戶實現長效可持續發展。”上述工作人員稱。
“開拓者”身前的藍海市場
在先導智能眼中，全固態電池是“未來科技藍海”。王燕清表示，早在2018年前，先導智能就捕捉到了全固態電池的巨大潛力，深入布局全固態電池技術，既是為了順應全球市場趨勢，也能滿足高端設備國產替代的迫切需求。
和傳統液態電池相比，全固態電池由于具備了更高的能量密度和安全性，其商業應用范圍也有望得到拓展，不局限于新能源汽車及儲能領域，更有望承載飛行汽車、無人機乃至衛星的“電動夢想”。
根據中商產業研究院預測，2030年全球固態電池出貨量將達到614.1GWh，市場空間廣闊。盡管目前全固態電池尚未規模化量產，生產成本較高，但頭豹研究院認為，隨著新材料的不斷發現與制造工藝的改進，未來固態電池可在加工流程上轉變技術路線，減低75%的生產成本。
隨著固態電池技術的不斷成熟和成本的降低，其應用領域將不斷拓展，為先導智能提供全新的增長引擎。王燕清向記者表示，目前全固態電池的技術成熟度已“接近商用階段”，高端玩家已結束觀望，正積極投身于全固態電池的市場開發與建設中，行業有望迎來快速發展機遇期。
“2020年起，我們已與多家行業領軍企業達成設備合作，成功獲得國內外知名汽車及固態電池企業的全固態生產線訂單，初步反饋顯示電池生產線在很多方面表現優異，市場反響良好。我們的固態電池關鍵試驗線設備，如干法電極、疊片、固態電池組裝等，已實現出口，有效支持了客戶的工藝開發及驗證。”王燕清說。
據了解，先導智能的電極制備、輥壓、疊片、組裝及化成分容、物流等系列創新方案已經成功應用于全球首條固態電池量產產線，正助力行業邁向新臺階。同時，先導智能微環境管控方案也實現了如期交付。
對電池制造業而言，其技術與工藝體系極為復雜，對細節把控與精度要求近乎苛刻，這一特性促使行業在技術演變時，必須依賴智能制造設備來滿足嚴苛的生產標準。
“設備制造業的技術門檻本就高，一旦我們跨越了核心技術與關鍵工藝的研發、實驗驗證和規模化生產的挑戰，實現技術應用的廣泛市場滲透，公司的領先地位便難以被后來者輕易撼動。”王燕清表示。
而放眼全球，中國在動力電池行業仍占據優勢地位。據SNEResearch統計，2024年上半年全球市場動力電池裝車量排行前十的企業中，中國動力電池廠商占據了六個席位，整體市場份額達到64.9%，同比增加3.2個百分點。不過日韓電池企業也在摩拳擦掌，積極布局全固態電池研發，要在“下一代電池技術”中與中國企業爭鋒。
“先導智能在全固態電池領域的突破，將有助于中國增強在全球電池產業中的話語權，提升國家在新能源技術領域的競爭力，幫助中國企業在相關行業標準、貿易規則的制定過程中占據更加有利的地位。”王燕清表示。
