納科諾爾從邢臺走出的世界一流鋰電池設備生產商

2020-05-20 15:08:00 星期三  來源:

邢臺日報社全媒體記者|范玉明

邢臺品牌:“納科諾爾”鋰電池制造專用設備

邢臺納科諾爾精軋科技股份有限公司是一家專業從事高端電池極片以及各種高精度軋制設備研發、生產、銷售的高新技術企業?!凹{科諾爾”是該企業各型號精軋輥壓機商標品牌?!凹{科諾爾”漢字表意為用納米科技的制造技術實現對您的承諾。

經過20年發展,該公司已成為韓國三星SDI、日本松下、美國A123、美國國際電池、蜂巢能源、天津力神、CATL、比亞迪等國內外知名企業的相關設備供貨商。公司研發生產的輥壓機及其連軋生產線已遠銷日本、韓國、西班牙、瑞士、美國、中國臺灣等十多個國家和地區。

2019年12月,該公司與世界著名新能源電動車制造商美國某電動汽車公司簽約。此舉標志著邢臺納科諾爾站在了世界一流鋰電池設備生產商行列。

電池極片生產有一個非常重要的工序就是輥壓,輥壓機設備制造精度對電池極片壓實密度和安全性至關重要。從邢臺一隅走向全球,邢臺納科諾爾精軋科技股份有限公司用了20年。

小作坊里誕生邢臺精軋品牌

1995年冬,當時還是邢臺冶金機械軋輥廠某部門負責人的付建新接到一個長途電話,“我們想訂購一臺軋制電池極片生產設備,你們廠能做嗎?”

在通話中得知,對方來自哈爾濱工業大學一個鎳氫電池研發小組,當時他們了解到國外一家公司研發了一臺“滾動式電池極片軋壓機”,比之前國內單片平臺壓制機生產效率和精度提高了很多??墒莾r格昂貴,還對國內搞禁售。

“找了國內好多家軋輥企業都沒有成行,我們想讓咱們冶金軋輥廠試試,成功的話這可是屬于咱們中國人的電池極片軋壓機!”電話中該項目負責人說道。

滾動式電池極片軋壓機對付建新來說是第一次聽說,在了解中得知,國內這種軋壓機應用面非常窄,一沒有利潤二沒有市場,所以幾乎沒有軋輥企業投入研發生產。而有著敏銳市場洞察力的付建新覺得無人涉及的領域,有可能蘊藏巨大商機。

付建新來到清華大學,在門口聯系了幾個部門,都被對方婉言拒絕了。幾天后,一位從外地出差回來的老人看到他們停下了腳步。聊天中得知老人正是我國電池研發領域專家王紀三教授。

“隨著社會發展,將來電池的應用將越來越廣泛,目前國內專業電池極片輥壓設備還是空白,你們冶金軋輥廠有這方面的技術基礎,可以深入研究一下,想辦法打破國外壟斷!”王紀三教授殷切地道出了他的期望。

王教授的鼓勵讓付建新看到了傳統冶金行業和新能源行業的結合點,更是看到了動力電池無限廣闊的發展前景。

1996年初,付建新和三位同事下海,三萬元起家,在橋西區五二零地質隊里組建了一家“小作坊”,這家企業不僅在邢臺更在國內開創了電池極片制造專用設備研制之先河。

國外的電池輥壓設備,付建新和同事們連個樣機也買不起,只能憑借著國外產品的簡介和照片開始了產品研發之路,進行仿制攻關。為了給輥壓機找到一款合適的軸承件,付建新和同事們跑遍了中國軸承之鄉聊城、新昌,為了保證運行精確平穩,軸承里的每一顆鋼珠都是手工一個個測量挑選。一邊在辦公室的單人床上趴著設計圖紙,一邊跑到四處漏風的車間手工組裝輥壓件……這一年冬天,一臺直徑350mm的電池極片輥壓設備試制完成。

這一年一批發往東莞的輥壓機,在配件組裝上出現了問題,客戶要求退貨。付建新義無反顧地召回產品,同時邁出了破釜沉舟的一步——變賣老家房產,將房款作為補償支付給客戶。

總工程師耿建華回憶,那段日子里,付建新和同事吃住在廠里,日夜研究攻關?!皼]有好的極片生產設備,就制造不出好電池來!”憑借著執著信念和對產品精益求精的精神,付建新帶領團隊逐漸提高了軋輥的精度,完善了設備的功能,贏得了第一批客戶。

1999年,電池產業快速發展,納科諾爾加快了產品研發之路。比亞迪公司是當時國內動力電池制造行業龍頭,要增擴電池生產線,付建新和同事帶著新研發的輥壓機來到深圳。當時國內電池廠,比亞迪、蘇州星恒、天津力神……設備基本全部依賴進口,對國內產品都抱著懷疑觀望態度。

這些廠區當時都建在郊外,交通不便。為了方便聯系業務,付建新和同事租了一輛摩托車。在比亞迪廠區門口,付建新吃了閉門羹。一行人在廠區門衛室一蹲就是一周,正值酷夏,人曬黑了,胳膊曬褪了皮……在一次次溝通交流中,付建新一行人向比亞迪推出了一系列設備解決方案,最終比亞迪同意共同開發該企業電池生產線。自此,納科諾爾與動力電池結下了不解之緣。隨后,納科諾爾為天津力神研發了直徑700mm的輥壓機,又為蘇州星恒研發了直徑800mm的輥壓機。

軋輥直徑由400mm到600mm,到700mm,再到800mm,輥壓機尺寸越來越大,精度越來越高。機型越來越多:輥壓分切一體機、涂布輥壓一體機、涂布除皺解決方案、彎輥輥壓機、多層輥壓機、多級連軋機、高分子材料復合輥壓機、遠程控制輥壓機……產品的每一次升級,都代表業界最先進水平;從比亞迪到深圳比克,從天津力神到蘇州星恒,從哈爾濱光宇到奇瑞汽車,納科諾爾最終在國內市場嶄露頭角,打出了邢臺品牌。

邢臺創造打破國外輥壓設備壟斷

納科諾爾生產的輥壓機精度是0.001mm即1微米,大約是頭發絲直徑的五十分之一。如此微小的誤差,是一個令同行羨慕、嫉妒,難以企及的指標。

2011年之前,納科諾爾以及部分國內企業的輥壓機輥壓精度均在0.01毫米,而同時代的日、韓輥壓機輥壓精度均在0.001毫米。

正是這個微小的差距,讓日本松下、韓國LG化學、三星SDI壟斷了日韓及歐美主流動力電池輥壓機的供應。

“以前,國內電池廠商大多都選擇價格是國產設備幾倍甚至十幾倍的國外電池生產設備,主要原因是國內設備穩定性和精度差,而且不能及時滿足電池廠不斷提出的新需求。這讓我們充滿了危機感和使命感,如果我們不奮起直追,在鋰電池、動力電池行業遲早會被淘汰,我們的產品研發要比肩日韓?!备督ㄐ抡劦?。

在那段日子里,清華、燕大、河工大等高校留下了納科諾爾總工程師耿建華和他的科研團隊學習的身影,從軋機框架精度、支撐座精度、軸承精度、設計結構入手,調整設計方案,試驗,再調整,試驗后再優化……設備精度從正負千分之五再到正負千分之一點五,最終提高到0.001毫米,納科諾爾科研團隊反反復復經歷了近五年時間。

2011年初,納科諾爾公司突然迎來一批“特殊”客人,他們來自當時世界上最好的電池生產公司松下公司。由七位專家組成的龐大考察團也突顯了此訪的重要性,來賓從設計系統到管理系統開展了一次全方位的考查。在生產現場,小到量具是否合格,多長時間檢查一次量具正確性,都會列入問題清單,帶著一大堆問題,一路走一路看。由最初的疑問逐漸到肯定,最終雙方簽訂了第一筆訂單,一臺納科諾爾新研制的500×700mm輥壓設備及聯動裝置成為松下電池生產線一員,事后得知這也是松下第一次從中國選擇供貨商,此舉也標志著納科諾爾輥壓設備達到亞洲頂級水平。

2012年前后,加熱輥壓機逐漸在市場得到應用。當時國內研發的加熱輥輥面溫度均勻性有效溫差只能做到±3℃,而日本的設備能達到±1℃。2℃的差距讓國產設備遠遠落后于市場,對此納科諾爾研發中心主任、高級工程師郭學信“耿耿于懷”。

表面溫度均勻性的差距,就是技術和設計的差距。在郭學信的帶領下,公司先后研發三套不同結構的方案,僅設計圖紙就堆滿了整整一面辦公柜,暑去冬來,在科研人員反復試驗中,納科諾爾成功將輥面溫度均勻性控制到±1℃。

2013年櫻花正開的東京,迎來了一場全球盛會——國際電池展覽會。納科諾爾公司攜新一代鋰電池極片輥壓機前來參展。該產品不僅成品精度高,又特別增加新研發的輥壓機預彎功能,解決了世界電池企業多年來沒有解決的幅寬極片厚度一致性難題,讓以精益求精聞名世界的日本企業對該產品豎起大拇指,幾家海外企業當場簽下合同。此次驚艷亮相,拓寬了納科諾爾國際市場的大門,產品遠銷美國、日本、韓國、瑞士、中國臺灣等十多個國家和地區。

這款設備還獲得“國家發明展覽會銀獎、國家重點新產品”等榮譽。納克諾爾產品憑借產品質優價廉一時間迅速替代了進口產品,打破了日、韓對極片加熱輥壓機的國內壟斷。

邢臺智造精軋設備走向世界

2017年前后,隨著動力電池的發展,鋰電池的極片密度要求也隨之提高,超高溫輥壓技術成為必然。而這種新型工藝需要保持300℃-400℃高溫軋制,國內大部分廠家的加熱輥溫度在150℃左右。

納科諾爾的科研團隊再次攻關,設計圖紙改了一版又一版,辦公樓里科研組辦公室的燈光常常是亮到深夜,通過無數次大數據計算,加上二百多個晝夜上千次實測,超高溫輥壓技術解決了,而附帶裝置高效聯軸器研發又擺在了他們面前。

多桿聯軸器具有軸向尺寸小、傳遞扭矩大等特點,最初應用只在日本、美國等發達國家的軍工產品上。這個產品對我國一直禁售。

有一次,納科諾爾公司向海外出口產品時,客戶要求配備該聯軸器。當時找遍中國也沒有找到這種聯軸器,無奈之下,只好去日本購買。始料不及的是,無論出多高價格,這家日本企業就是不賣。最終,該客戶只得自己采購,提供給納科諾爾,進行裝配。該部件進口

單價高達2萬美元,且供貨周期長達半年。

郭學信和科研團隊從聯軸器的運動原理著手,研究聯軸器結構,從材料選擇、材料加工到熱處理,一個環節接著一個環節,一次又一次失敗,大伙兒沒有氣餒,最終研制成功。

工程師孟瑞鋒回憶,最后安裝過程非常不順利,郭學信三天三夜幾乎沒有休息??粗鴿M地零部件,郭學信陷入了沉思,閉上眼睛,我們以為他太累睡著了,過了好半天。突然他睜開雙眼,笑著大聲說“有了”。在郭學信指揮下,智能多桿聯軸器順利試裝成功。經測試,這款智能多桿聯軸器的扭矩超過國外某品牌同系列聯軸器扭矩。

如今納科諾爾包括超高溫熱輥技術、自動閉環控制技術、軋輥表面激光金屬陶瓷強化技術均取得了突破性進展,產品不斷向智能化、自動化、無人化方向發展。近兩年高速自動換卷接帶輥壓機項目研發成功,目前也已投入市場,在電池極片軋制過程中不用停機。

2017年5月,公司迎來里程碑事件。與國際一流企業日本日立公司簽訂《輥壓機合作協議》,開始了從技術設計、生產制造、市場銷售等全方位合作,共同研發制造世界最先進的鋰電池極片輥壓設備,以滿足世界鋰電新能源產業發展的新需求。

2019年12月18日,納科諾爾與世界著名新能源電動車制造商美國某電動汽車公司簽約。此舉標志者納科諾爾站在了世界一流鋰電池設備生產商行列。

隨著“河北省工程技術研究中心”“熱輥壓技術河北省工程實驗室”在納科諾爾相繼成立。納科諾爾公司的研發創新技術能力進一步提高。每18個月實現一次技術迭代,實現了從中國制造到中國“智”造的轉型升級。

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