粒度檢測(cè)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(chǔ)能等行業(yè)對(duì)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(chǎng)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(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2088億元，年增長(zhǎng)率7.1%。
另一方面，隨著需求量的增加，市場(chǎng)對(duì)鋰離子電池的安全性更加看重，對(duì)動(dòng)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(cè)試儀器，而珠海歐美克儀器有限公司(以下簡(jiǎn)稱“歐美克”)正是我國從事鋰離子電池等行業(yè)相關(guān)檢測(cè)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(huì)暨第六屆亞太電池展在廣州中國進(jìn)出口商品交易會(huì)展館圓滿舉辦。歐美克作為粒度檢測(cè)與控制技術(shù)專家企業(yè)出席了此次展會(huì)，會(huì)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(qǐng)他為我們介紹了歐美克在粒度檢測(cè)方面取得的突破與成就，暢談歐美克將來在市場(chǎng)上的規(guī)劃。
專注顆粒測(cè)量?jī)x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(cè)量?jī)x器，成為了中國知名度較高的顆粒測(cè)量?jī)x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(shí)，歐美克及其科研人員參加了水泥、磨料、碳粉等多個(gè)行業(yè)粒度測(cè)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(cè)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(dòng)態(tài)圖像儀、ASD近紅外光譜儀和粉體特性測(cè)試儀等七大系列粒度檢測(cè)與控制技術(shù)產(chǎn)品。歐美克深知，比起簡(jiǎn)單的儀器供應(yīng)，客戶更需要的是有實(shí)力提供各類個(gè)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(shí)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(gè)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(huì)對(duì)測(cè)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(tái)，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(gè)全新的高度。自此，歐美克全力拓展市場(chǎng)，在工業(yè)市場(chǎng)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(cè)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(cè)上的應(yīng)用
隨著國家“十四五”規(guī)劃的出臺(tái)，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(cè)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(gè)由來已久的問題。行業(yè)內(nèi)對(duì)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(cè)這兩個(gè)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(duì)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(cè)精度非常高，同時(shí)檢測(cè)速度快，這兩點(diǎn)對(duì)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(cè)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(jí)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(cè)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(shì)與創(chuàng)新
“眾所周知，電池材料對(duì)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(duì)粒度檢測(cè)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(duì)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(duì)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(píng)價(jià)相關(guān)檢測(cè)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(cè)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(gè)性能指標(biāo)，合理的粒度分布(將大顆粒和小顆?；旌?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(cè)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(jí)細(xì)顆粒、毫米級(jí)大顆粒、寬分布顆粒的測(cè)試，同時(shí)對(duì)材料中少量細(xì)顆?；蛏倭看箢w?？梢造`敏識(shí)別。能夠很好地滿足石墨對(duì)高靈敏度，高分辨率的測(cè)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(jìng)爭(zhēng)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(cè)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(shí)間和成本，更重要的是可以避免粒徑檢測(cè)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，企業(yè)在產(chǎn)品技術(shù)上的革新是提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)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(tái)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(cè)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(cè)試范圍以及實(shí)際測(cè)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(duì)納米級(jí)顆粒及少量大顆粒的分辨力。其后傅立葉單鏡頭和長(zhǎng)焦距的光路設(shè)計(jì)，配合特殊定制的進(jìn)口光電探測(cè)器，提高了信噪比，增強(qiáng)了對(duì)大顆粒上限的測(cè)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(duì)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(dòng)化為方向，使復(fù)雜的儀器變?yōu)楹?jiǎn)單的工具。
新形勢(shì)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(gè)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(duì)檢測(cè)儀器要求的變化，從過去只是一個(gè)參考，到后來追求一個(gè)重復(fù)性、穩(wěn)定性，再到現(xiàn)在追求準(zhǔn)確性、測(cè)試靈敏度。”
隨著國家的工業(yè)制造升級(jí)，不同行業(yè)對(duì)于數(shù)據(jù)、對(duì)于質(zhì)量的要求越來越高，儀器本身性能的升級(jí)要迎合市場(chǎng)的變化以及客戶的實(shí)際需求。
在產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，歐美克會(huì)充分調(diào)研了解客戶的需求，將公司現(xiàn)有技術(shù)與市場(chǎng)的要求做對(duì)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(chǎng)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(chǎng)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(duì)于企業(yè)來說，企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃對(duì)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(duì)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(chǎng)；第二，在產(chǎn)品選擇上，歐美克將重視國外對(duì)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(duì)東南亞、印度、中東、非洲等國外市場(chǎng)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(cè)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(chǎng)發(fā)展的方向進(jìn)行產(chǎn)品的迭代，做粒度檢測(cè)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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