粒度檢測與控制技術(shù)專家 歐美克助力鋰電行業(yè)發(fā)展創(chuàng)新
————訪珠海歐美克儀器有限公司產(chǎn)品經(jīng)理官澤貴
鋰離子電池產(chǎn)業(yè)是新材料、新能源、新能源汽車三大產(chǎn)業(yè)中的交叉產(chǎn)業(yè)，從“十二五”到“十三五”再到如今的“十四五”，在國家一系列的政策支持下，鋰離子電池行業(yè)發(fā)展迅猛。
一方面，新能源汽車、新材料、儲能等行業(yè)對鋰離子電池的需求量持續(xù)增大，行業(yè)需求持續(xù)向好，現(xiàn)階段我國已經(jīng)成為全球最大的鋰離子電池材料和電池生產(chǎn)基地。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院資料顯示，2020年，我國鋰離子電池的市場規(guī)模約為1949億元，預(yù)計(jì)到2021年，我國鋰離子電池行業(yè)的市場規(guī)模將達(dá)到2088億元，年增長率7.1%。
另一方面，隨著需求量的增加，市場對鋰離子電池的安全性更加看重，對動力系統(tǒng)的性能也提出了更高的要求。因此，與鋰離子電池相關(guān)的新技術(shù)的研發(fā)成了各企業(yè)提升市場競爭力的重要舉措。
科學(xué)儀器是科技發(fā)展的基礎(chǔ)，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展離不開表征正負(fù)極材料結(jié)構(gòu)及形貌用的電鏡，分析正負(fù)極材料的粒度、孔徑等用的激光粒度儀和比表面儀等各種分析測試儀器，而珠海歐美克儀器有限公司(以下簡稱“歐美克”)正是我國從事鋰離子電池等行業(yè)相關(guān)檢測的焦點(diǎn)企業(yè)。
2021年11月18-20日，WBE2021世界電池產(chǎn)業(yè)博覽會暨第六屆亞太電池展在廣州中國進(jìn)出口商品交易會展館圓滿舉辦。歐美克作為粒度檢測與控制技術(shù)專家企業(yè)出席了此次展會，會上，化工儀器網(wǎng)有幸采訪到了珠海歐美克儀器有限公司的產(chǎn)品經(jīng)理官澤貴先生，請他為我們介紹了歐美克在粒度檢測方面取得的突破與成就，暢談歐美克將來在市場上的規(guī)劃。
專注顆粒測量儀器制造近三十載 努力成為國內(nèi)鋰離子電池行業(yè)生產(chǎn)質(zhì)控的主流儀器
歐美克成立于1993年，經(jīng)過近三十年的發(fā)展，歐美克通過不斷的技術(shù)革新，制造出了適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求的測量儀器，成為了中國知名度較高的顆粒測量儀器制造商、廣東省粒度粒形分析儀器工程技術(shù)研究中心，同時，歐美克及其科研人員參加了水泥、磨料、碳粉等多個行業(yè)粒度測量標(biāo)準(zhǔn)的制定，是激光粒度儀2016版國標(biāo)的起草單位之一。
目前歐美克為客戶提供優(yōu)質(zhì)的粒度檢測與產(chǎn)品服務(wù)，主要包括激光粒度分析儀、納米粒度儀、電阻法顆粒計(jì)數(shù)器、顆粒圖像分析處理儀、動態(tài)圖像儀、ASD近紅外光譜儀和粉體特性測試儀等七大系列粒度檢測與控制技術(shù)產(chǎn)品。歐美克深知，比起簡單的儀器供應(yīng)，客戶更需要的是有實(shí)力提供各類個性化應(yīng)用解決方案的儀器供應(yīng)商，而歐美克具有專業(yè)化的團(tuán)隊(duì)，具備專業(yè)的知識和能力，能夠?yàn)榭蛻籼峁I(yè)的服務(wù)。
近些年在政策和技術(shù)的加持下，國產(chǎn)儀器行業(yè)有了很大的進(jìn)步，但比之進(jìn)口儀器還是有一定的差距。就拿激光粒度儀來說，激光粒度儀的制造是一個系統(tǒng)工程，涉及光學(xué)設(shè)計(jì)，精密元件制造，軟件算法等，任何方面有差異都會對測量結(jié)果有影響，而我國生產(chǎn)的激光粒度儀與進(jìn)口激光粒度儀相比，在靈敏度上還是有所欠缺。
2010年，歐美克加入了激光粒度儀制造商英國馬爾文帕納科公司，成為馬爾文帕納科旗下的重要品牌，通過共享技術(shù)平臺，歐美克產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)飛躍，產(chǎn)品性能和質(zhì)量提高到一個全新的高度。自此，歐美克全力拓展市場，在工業(yè)市場上，兼顧高性價(jià)比和高質(zhì)量，生產(chǎn)出的激光粒度儀憑借著超高的性價(jià)比成為了國內(nèi)鋰電池行業(yè)生產(chǎn)質(zhì)控的主流儀器，為行業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
國內(nèi)的粒度檢測與控制專家型企業(yè) 歐美克激光粒度儀在電池原材料檢測上的應(yīng)用
隨著國家“十四五”規(guī)劃的出臺，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)在“數(shù)量”(需求量)和“質(zhì)量”(性能)上都得到了發(fā)展，歐美克作為檢測儀器的專業(yè)廠家，主要服務(wù)于鋰離子電池產(chǎn)業(yè)上游原材料和中游的電池生產(chǎn)，致力于提升產(chǎn)品“質(zhì)量”的相關(guān)服務(wù)。
“其實(shí)顆粒大小問題在鋰電池領(lǐng)域是一個由來已久的問題。行業(yè)內(nèi)對于顆粒粒度控制十分嚴(yán)格，隨著行業(yè)發(fā)展要求也越來越高。”
電池材料的粒度分布影響電池材料的物理性能及電化學(xué)性能，進(jìn)而影響鋰離子電池的容量、能量密度、充放電性能、循環(huán)性能及安全性能等。激光粒度儀在鋰離子電池行業(yè)原材料主要有正負(fù)極材料、隔膜涂覆材料粒度檢測這兩個方面的應(yīng)用。
正極材料和負(fù)極材料原料的顆粒的粒徑大小影響到正極材料和負(fù)極材料的生產(chǎn)工藝控制及成品性能。涂覆隔膜是在基膜的單面或雙面涂覆一層氧化鋁、二氧化硅等粉體無機(jī)材料，從而提升隔膜的高溫性能、穿刺強(qiáng)度、親液性能等，涂覆材料粒度大小及分布對涂覆隔膜的性能起著決定性的作用。激光粒度儀在這些領(lǐng)域應(yīng)用最突出的特點(diǎn)就是檢測精度非常高，同時檢測速度快，這兩點(diǎn)對于現(xiàn)在大規(guī)模、高速度發(fā)展的鋰電行業(yè)至關(guān)重要。
歐美克作為國內(nèi)的粒度檢測與控制技術(shù)專家型企業(yè)，一直是中國電池工業(yè)發(fā)展過程中的好隊(duì)友。從納米到微米到毫米級粉體材料的粒度粒形和物理特性分析，歐美克提供納米粒度儀，激光粒度儀，顆粒圖像分析儀，粉體特性測試儀等，滿足客戶多樣化的生產(chǎn)工藝過程質(zhì)控以及研發(fā)要求，客戶群涵蓋原料供應(yīng)商、電池制造商、科研機(jī)構(gòu)等。
杰出的粒度質(zhì)控儀器 Topsizer系列高性能激光粒度儀的優(yōu)勢與創(chuàng)新
“眾所周知，電池材料對粒度的要求是極其嚴(yán)格的，在鋰電正負(fù)極材料的研發(fā)和制備中，粒度控制是連續(xù)合成工藝的核心技術(shù)之一。粒度的均勻性和單晶顆粒的大小，是極其影響電池能效性和安全性的兩大因素，因此電池行業(yè)對粒度檢測要求非常高。”
談起粒度，官澤貴先生為我們引入了“邊界粒徑”這一概念。邊界粒徑表示粉體粒度分布中的Dmin和Dmax(最小值和最大值)。不同的行業(yè)對邊界粒徑敏感度大相徑庭，而鋰電行業(yè)是為數(shù)不多的，對幾乎全部相關(guān)原材料邊界粒徑甚至邊界顆粒數(shù)量有著高要求的行業(yè)。邊界粒徑是最終影響鋰電池電化學(xué)性和安全性的重要參數(shù)，業(yè)內(nèi)評價(jià)相關(guān)檢測設(shè)備的重要標(biāo)準(zhǔn)正是能否準(zhǔn)確快速地“捕獲”這些超限粉體。
官澤貴先生以石墨為例向我們介紹了粒度分布檢測的重要性。Dmin和Dmax是石墨的質(zhì)控指標(biāo)之一，作為目前應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的負(fù)極材料，石墨顆粒的大小和分布影響著負(fù)極材料的多個性能指標(biāo)，合理的粒度分布(將大顆粒和小顆粒混合)可以提高負(fù)極的比容量、固含量和體積能量密度，減小涂布難度等。然而在國產(chǎn)儀器中，能夠測好Dmin和Dmax的儀器卻寥寥無幾。
歐美克的Topsizer系列高性能激光粒度儀具有杰出的分辨能力和靈敏度，其獨(dú)特的雙光源設(shè)計(jì)，全面兼顧了納米級細(xì)顆粒、毫米級大顆粒、寬分布顆粒的測試，同時對材料中少量細(xì)顆粒或少量大顆粒可以靈敏識別。能夠很好地滿足石墨對高靈敏度，高分辨率的測試要求。除了出色的性能，其價(jià)格與進(jìn)口儀器相比極具競爭力，因此我們可以看到國內(nèi)廠家在大量使用Topsizer作為質(zhì)控儀器。
此外，Topsizer系列產(chǎn)品保證了測試結(jié)果和分析能力與國內(nèi)外、行業(yè)上下游黃金標(biāo)準(zhǔn)保持一致，不僅為用戶節(jié)省了方法開發(fā)和方法轉(zhuǎn)移上的時間和成本，更重要的是可以避免粒徑檢測不準(zhǔn)帶來的經(jīng)濟(jì)損失和風(fēng)險(xiǎn)，無論在產(chǎn)品研發(fā)、過程控制還是質(zhì)量控制上，都能夠?yàn)橛脩魩碚嬲膬r(jià)值。
在激烈的市場競爭中，企業(yè)在產(chǎn)品技術(shù)上的革新是提升企業(yè)競爭力的重要內(nèi)容。Topsizer系列高性能激光粒度儀就是技術(shù)歐美克技術(shù)革新的優(yōu)秀成果。
在馬爾文的技術(shù)平臺支持下，儀器引入了國際先進(jìn)的光學(xué)設(shè)計(jì)，結(jié)合歐美克近30年的技術(shù)積累，采用全球化的供應(yīng)鏈體系，使激光衍射法的測試范圍達(dá)0.01-3600um。通過進(jìn)一步提升光學(xué)設(shè)計(jì)、硬件和反演算法，拓展了其測試范圍以及實(shí)際測試性能，代表了當(dāng)前國產(chǎn)激光粒度儀的較高技術(shù)水平。
“比如，Topsizer獨(dú)特的紅藍(lán)雙光源設(shè)計(jì)，紅光主光源為進(jìn)口氦-氖激光器，藍(lán)光輔助半導(dǎo)體光源，彌補(bǔ)了常規(guī)設(shè)計(jì)散射光角度的盲區(qū)，極大地提高了對納米級顆粒及少量大顆粒的分辨力。其后傅立葉單鏡頭和長焦距的光路設(shè)計(jì)，配合特殊定制的進(jìn)口光電探測器，提高了信噪比，增強(qiáng)了對大顆粒上限的測試能力。這些技術(shù)上的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，確保儀器具有寬量程，較高的分辨力和靈敏度。”
此外，Topsizer針對國內(nèi)用戶的習(xí)慣和特點(diǎn)，開發(fā)了功能強(qiáng)大的分析軟件，以智能化和自動化為方向，使復(fù)雜的儀器變?yōu)楹唵蔚墓ぞ摺?br />
新形勢下歐美克面臨挑戰(zhàn)、機(jī)遇以及未來的發(fā)展規(guī)劃
“十幾年前，客戶的要求主要看平均粒徑D50，普通的設(shè)備可以出個數(shù)據(jù)就行，后來還要看邊界粒徑D10和D90，再到電池行業(yè)需要看Dmin和Dmax，這也反映出對檢測儀器要求的變化，從過去只是一個參考，到后來追求一個重復(fù)性、穩(wěn)定性，再到現(xiàn)在追求準(zhǔn)確性、測試靈敏度。”
隨著國家的工業(yè)制造升級，不同行業(yè)對于數(shù)據(jù)、對于質(zhì)量的要求越來越高，儀器本身性能的升級要迎合市場的變化以及客戶的實(shí)際需求。
在產(chǎn)品開發(fā)時，歐美克會充分調(diào)研了解客戶的需求，將公司現(xiàn)有技術(shù)與市場的要求做對比，找出不達(dá)標(biāo)的地方，再制定解決方案，進(jìn)行論證，給客戶試用，以這種方式進(jìn)行產(chǎn)品的不斷迭代。這種方式不僅能保證推出后的產(chǎn)品能符合客戶的要求，更能使產(chǎn)品性能在市場上處于領(lǐng)先水平。
“誰能夠真正滿足客戶的需求，誰就能得客戶和市場的認(rèn)可。”官澤貴說。
在我們能看到的世界，衣食住行決定了生活的基礎(chǔ)，在我們看不到的世界，粒度決定了物體的性能和效果，同樣的，對于企業(yè)來說，企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃對企業(yè)的發(fā)展方向起到了決定性的作用。
歐美克管理層對歐美克的發(fā)展規(guī)劃有著三方面的考慮。第一，歐美克將基于國家的“一帶一路”建設(shè)，尋求相匹配的合作伙伴，共同拓展海外市場；第二，在產(chǎn)品選擇上，歐美克將重視國外對產(chǎn)品的需求；第三，為適應(yīng)國家整體的戰(zhàn)略、“一帶一路”以及中國制造的海外布局，歐美克將來可能依據(jù)地理位置對東南亞、印度、中東、非洲等國外市場進(jìn)行分類，將歐美克高性價(jià)比的儀器推廣到更多國家的工業(yè)領(lǐng)域。
后記：將中國制造的高性能粒度檢測儀器推向世界是歐美克一直以來的奮斗目標(biāo)，在“十四五”開局之年，歐美克將繼續(xù)沿著市場發(fā)展的方向進(jìn)行產(chǎn)品的迭代，做粒度檢測與控制技術(shù)的專家企業(yè)，為國家的科技發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的力量！
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