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骄傲的邢台“智”造 | 纳科诺尔: 从邢台走出的世界一流锂电池设备生产商
骄傲的邢台“智”造 | 纳科诺尔: 从邢台走出的世界一流锂电池设备生产商
分类:公司新闻 时间: 2020-04-06 21:49
【摘要】邢台品牌:“纳科诺尔”锂电池制造专用设备邢台纳科诺尔精轧科技股份有限公司是一家专业从事高端电池极片以及各种高精度轧制设备研发、生产、销售的高新技术企业。“纳科诺尔”是该企业各型号精轧辊压机商标品牌。“纳科诺尔”汉字表意为用纳米科技的制造技术实现对您的承诺。

 

邢台品牌:“纳科诺尔”锂电池制造专用设备

 

邢台纳科诺尔精轧科技股份有限公司是一家专业从事高端电池极片以及各种高精度轧制设备研发、生产、销售的高新技术企业。“纳科诺尔”是该企业各型号精轧辊压机商标品牌。“纳科诺尔”汉字表意为用纳米科技的制造技术实现对您的承诺。

经过20年发展,该公司已成为韩国三星SDI、日本松下、美国A123、美国国际电池、蜂巢能源、天津力神、CATL、比亚迪等国表里知名企业的相关设备供货商。公司研发生产的辊压机及其连轧生产线已远销日本、韩国、西班牙、瑞士、美国、中国台湾等十多个国家和地区。

2019年12月,该公司与世界著名新能源电动车制造商美国某电动汽车公司签约。此举标志着邢台纳科诺尔站在了世界一流锂电池设备生产商行列。


电池极片生产有一个非常重要的工序就是辊压,辊压机设备制造精度对电池极片压实密度和安全性至关重要。从邢台一隅走向全球,邢台纳科诺尔精轧科技股份有限公司用了20年。

小作坊里诞生邢台精轧品牌

1995年冬,当时还是邢台冶金机械轧辊厂某部门负责人的付建新接到一个长途电话,“我们想订购一台轧制电池极片生产设备,你们厂能做吗?”

在通话中得知,对方来自哈尔滨工业大学一个镍氢电池研发小组,当时他们了解到国外一家公司研发了一台“滚动式电池极片轧压机”,比之前国内单片平台压制机生产效率和精度提高了很多。可是价格昂贵,还对国内搞禁售。

“找了国内好多家轧辊企业都没有成行,我们想让咱们冶金轧辊厂试试,成功的话这可是属于咱们中国人的电池极片轧压机!”电话中该项目负责人说道。

滚动式电池极片轧压机对付建新来说是第一次听说,在了解中得知,国内这种轧压机应用面非常窄,一没有利润二没有市场,所以几乎没有轧辊企业投入研发生产。而有着敏锐市场洞察力的付建新觉得无人涉及的领域,有可能蕴藏巨大商机。

付建新来到清华大学,在门口联系了几个部门,都被对方婉言拒绝了。几天后,一位从外地出差回来的老人看到他们停下了脚步。聊天中得知老人正是我国电池研发领域专家王纪三教授。

“随着社会发展,将来电池的应用将越来越广泛,目前国内专业电池极片辊压设备还是空白,你们冶金轧辊厂有这方面的技术基础,可以深入研究一下,想办法打破国外垄断!”王纪三教授殷切地道出了他的期望。

王教授的鼓励让付建新看到了传统冶金行业和新能源行业的结合点,更是看到了动力电池无限广阔的发展前景。

1996年初,付建新和三位同事下海,三万元起家,在桥西区五二零地质队里组建了一家“小作坊”,这家企业不仅在邢台更在国内开创了电池极片制造专用设备研制之先河。

国外的电池辊压设备,付建新和同事们连个样机也买不起,只能凭借着国外产品的简介和照片开始了产品研发之路,进行仿制攻关。为了给辊压机找到一款合适的轴承件,付建新和同事们跑遍了中国轴承之乡聊城、新昌,为了保证运行精确平稳,轴承里的每一颗钢珠都是手工一个个测量挑选。一边在办公室的单人床上趴着设计图纸,一边跑到四处漏风的车间手工组装辊压件……这一年冬天,一台直径350mm的电池极片辊压设备试制完成。

这一年一批发往东莞的辊压机,在配件组装上出现了标题问题,客户要求退货。付建新义无反顾地召回产品,同时迈出了背城借一的一步——变卖老家房产,将房款作为补偿支付给客户。

总工程师耿建华回忆,那段日子里,付建新和同事吃住在厂里,日夜研究攻关。“没有好的极片生产设备,就制造不出好电池来!”凭借着执著信念和对产品精益求精的精神,付建新带领团队逐渐提高了轧辊的精度,完善了设备的功能,博得了第一批客户。

1999年,电池产业快速发展,纳科诺尔加快了产品研发之路。比亚迪公司是当时国内动力电池制造行业龙头,要增扩电池生产线,付建新和同事带着新研发的辊压机来到深圳。当时国内电池厂,比亚迪、苏州星恒、天津力神……设备基本全部依赖进口,对国内产品都抱着怀疑不雅观望态度。

这些厂区当时都建在郊外,交通不便。为了便当联系业务,付建新和同事租了一辆摩托车。在比亚迪厂区门口,付建新吃了闭门羹。一行人在厂区门卫室一蹲就是一周,正值酷夏,人晒黑了,胳膊晒褪了皮……在一次次沟通交流中,付建新一行人向比亚迪推出了一系列设备解决方案,最终比亚迪同意共同开发该企业电池生产线。自此,纳科诺尔与动力电池结下了不解之缘。随后,纳科诺尔为天津力神研发了直径700mm的辊压机,又为苏州星恒研发了直径800mm的辊压机。

轧辊直径由400mm到600mm,到700mm,再到800mm,辊压机尺寸越来越大,精度越来越高。机型越来越多:辊压分切一体机、涂布辊压一体机、涂布除皱解决方案、弯辊辊压机、多层辊压机、多级连轧机、高分子材料复合辊压机、远程控制辊压机……产品的每一次升级,都代表业界最先进水平;从比亚迪到深圳比克,从天津力神到苏州星恒,从哈尔滨光宇到奇瑞汽车,纳科诺尔最终在国内市场崭露头角,打出了邢台品牌。

 


邢台创造打破国外辊压设备垄断

 

纳科诺尔生产的辊压机精度是0.001mm即1微米,大约是头发丝直径的五十分之一。如此微小的误差,是一个令同行羡慕、嫉妒,难以企及的指标。

2011年之前,纳科诺尔以及部分国内企业的辊压机辊压精度均在0.01毫米,而同时代的日、韩辊压机辊压精度均在0.001毫米。

正是这个微小的差距,让日本松下、韩国LG化学、三星SDI垄断了日韩及欧美主流动力电池辊压机的供应。

“以前,国内电池厂商大多都选择价格是国产设备几倍甚至十几倍的国外电池生产设备,主要原因是国内设备稳定性和精度差,并且不能及时满足电池厂不休提出的新需求。这让我们充满了危机感和使命感,如果我们不奋起直追,在锂电池、动力电池行业迟早会被淘汰,我们的产品研发要比肩日韩。”付建新谈道。

在那段日子里,清华、燕大、河工大等高校留下了纳科诺尔总工程师耿建华和他的科研团队学习的身影,从轧机框架精度、支撑座精度、轴承精度、设计结构入手,调整设计方案,试验,再调整,试验后再优化……设备精度从正负千分之五再到正负千分之一点五,最终提高到0.001毫米,纳科诺尔科研团队反反复复经历了近五年时间。

2011年初,纳科诺尔公司突然迎来一批“特殊”客人,他们来自当时世界上最好的电池生产公司松下公司。由七位专家组成的庞大考察团也突显了此访的重要性,宾客从设计系统到管理系统开展了一次全方位的考查。在生产现场,小到量具是否合格,多长时间检查一次量具正确性,都会列入标题问题清单,带着一大堆标题问题,一路走一路看。由最初的疑问逐渐到必定,最终双方签订了第一笔订单,一台纳科诺尔新研制的500×700mm辊压设备及联动装置成为松下电池生产线一员,事后得知这也是松下第一次从中国选择供货商,此举也标志着纳科诺尔辊压设备达到亚洲顶级水平。

2012年前后,加热辊压机逐渐在市场得到应用。当时国内研发的加热辊辊面温度均匀性有效温差只能做到±3℃,而日本的设备能达到±1℃。2℃的差距让国产设备远远落后于市场,对此纳科诺尔研发中心主任、高级工程师郭学信“耿耿于怀”。

表面温度均匀性的差距,就是技术和设计的差距。在郭学信的带领下,公司先后研发三套不同结构的方案,仅设计图纸就堆满了整整一面办公柜,暑去冬来,在科研人员反复试验中,纳科诺尔成功将辊面温度均匀性控制到±1℃。

2013年樱花正开的东京,迎来了一场全球盛会——国际电池博览会。纳科诺尔公司携新一代锂电池极片辊压机前来参展。该产品不仅成品精度高,又特别增加新研发的辊压机预弯功能,解决了世界电池企业多年来没有解决的幅宽极片厚度一致性难题,让以精益求精闻名世界的日本企业对该产品竖起大拇指,几家海外企业当场签下合同。此次惊艳表态,拓宽了纳科诺尔国际市场的大门,产品远销美国、日本、韩国、瑞士、中国台湾等十多个国家和地区。

这款设备还获得“国家发明博览会银奖、国家重点新产品”等荣誉。纳克诺尔产品凭借产品质优价廉一时间迅速替代了进口产品,打破了日、韩对极片加热辊压机的国内垄断。

 

 

邢台智造精轧设备走向世界

 

2017年前后,随着动力电池的发展,锂电池的极片密度要求也随之提高,超高温辊压技术成为必然。而这种新型工艺需要保持300℃-400℃高温轧制,国内大部分厂家的加热辊温度在150℃左右。

纳科诺尔的科研团队再次攻关,设计图纸改了一版又一版,办公楼里科研组办公室的灯光常常是亮到深夜,通过无数次大数据计算,加上二百多个昼夜上千次实测,超高温辊压技术解决了,而附带装置高效联轴器研发又摆在了他们面前。

多杆联轴器具有轴向尺寸小、传递扭矩大等特点,最初应用只在日本、美国等发达国家的军工产品上。这个产品对我国一直禁售。

有一次,纳科诺尔公司向海外出口产品时,客户要求配备该联轴器。当时找遍中国也没有找到这种联轴器,无奈之下,只好去日本购买。始料不及的是,无论出多高价格,这家日本企业就是不卖。最终,该客户只得本身采购,提供给纳科诺尔,进行装配。该部件进口

单价高达2万美元,且供货周期长达半年。

郭学信和科研团队从联轴器的运动原理着手,研究联轴器结构,从材料选择、材料加工到热处理,一个环节接着一个环节,一次又一次失败,大伙儿没有气馁,最终研制成功。

工程师孟瑞锋回忆,最后安装过程非常不顺利,郭学信三天三夜几乎没有休息。看着满地零部件,郭学信陷入了沉思,闭上眼睛,我们以为他太累睡着了,过了好半天。突然他睁开双眼,笑着大声说“有了”。在郭学信指挥下,智能多杆联轴器顺利试装成功。经测试,这款智能多杆联轴器的扭矩超过国外某品牌同系列联轴器扭矩。

如今纳科诺尔包括超高温热辊技术、自动闭环控制技术、轧辊表面激光金属陶瓷强化技术均取得了突破性进展,产品不休向智能化、自动化、无人化标的目的发展。近两年高速自动换卷接带辊压机项目研发成功,目前也已投入市场,在电池极片轧制过程中不消停机。

2017年5月,公司迎来里程碑事件。与国际一流企业日本日立公司签订《辊压机合作协议》,开始了从技术设计、生产制造、市场销售等全方位合作,共同研发制造世界最先进的锂电池极片辊压设备,以满足世界锂电新能源产业发展的新需求。

2019年12月18日,纳科诺尔与世界著名新能源电动车制造商美国某电动汽车公司签约。此举标志者纳科诺尔站在了世界一流锂电池设备生产商行列。

随着“河北省工程技术研究中心”“热辊压技术河北省工程实验室”在纳科诺尔相继成立。纳科诺尔公司的研发创新技术能力进一步提高。每18个月实现一次技术迭代,实现了从中国制造到中国“智”造的转型升级。

(邢台日报社全媒体记者 范玉明)

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