锐科技 资讯 Puresci普沃思赋能固态电池向绿色化迈进

Puresci普沃思赋能固态电池向绿色化迈进

导语:

2025年固态电池能量密度预计将达到600Wh/kg,同时,固态电池产业的上下游已经布局完善,巨大的能耗阻碍固态电池量产。普沃思多级低露点除湿系统配合中温再生节能转轮方案节能40%-60%,助力固态电池产业规模化量产。

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电池行业发展展望

2024年,电池行业新技术如半固态电池和全固态电池取得突破,其中半固态电池已实现批量生产,其产量达到7GW·h。同时,全固态电池的能量密度预计在2025年提升至600Wh/kg,但是生产能耗成为巨大的成本阻碍。

传统的液态电池在注液工序中真空泵和湿度控制系统的能耗占注液环节的60%以上能耗;环境控制与辅助系统占整个生产能耗的15%-25%。而固态电池对湿度极度敏感需配备更高精度除湿系统,环境控制与辅助系统预计将消耗20%-30%的能耗。

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(冷热水一体机组可配合多台除湿机组)

节能40%-60%的普沃思方案

在固态电池生产领域,冷热水一体机配合中温再生节能除湿转轮技术的应用优势显著,主要体现在高效节能、稳定控湿、成本优化及环境适应性强等方面。

以常规45000m³/h风量除湿机组计算。采用蒸汽加热再生方式,相较传统冷水机组+电加热方式年度成本节约25%以上。普沃思方案,采用中温再生节能除湿系统配合冷热水一体机(制冷COP6.2、制热COP3.8),年度能耗成本较传统模式节约60%,较蒸汽再生方式节约45%以上。普沃思自研中温再生转轮可配合接入使用其他低品位废热,可进一步节约能耗。

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(能耗测算)

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(普沃思中温再生转轮)

1. 显著降低能耗,提升能源效率

中温再生技术优化能耗:传统除湿转轮的再生温度需120-140℃,而普沃思中温再生技术将再生温度降至70-90℃,能耗降低40%-60%,减少对外部高品位能源(如电加热、燃气锅炉)的依赖,综合节能50%以上。

冷热联供协同增效:冷热水一体机同步提供冷水(用于除湿后冷却)和热水(用于再生加热),通过热回收机制实现冷热量的动态平衡。

2.稳定控制湿度,保障电池生产质量

超低露点要求满足:固态电池生产对湿度极为敏感(需露点-60℃DP至-70℃DP),传统除湿方案难以兼顾低露点与低能耗。中温再生转轮技术结合冷热水一体机的稳定输出确保对环境湿度的,可实现低露点的稳定输出。

温湿度解耦控制:冷热水一体机与转轮除湿系统独立控制温湿度,避免传统方案中冷热抵消导致的能量浪费。例如,Puresci的双转轮系统(PST+PSC)通过分级除湿,在低再生温度下实现深度除湿,提升节能工艺稳定性。

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(普沃思多级中温再生除湿系统)

3. “十四五”重点技术突破——多级除湿系统配合中温再生技术

鉴于电池生产过程中的巨大能耗问题,清华大学携国家“十四五”重点技术突破课题,联合普沃思共同开发了多级除湿中温再生系统。该系统通过多级除湿方式大大提高转轮的利用效率,实现生产环境达到稳定的-40~-70℃DP的高露点生产要求。同时,整体式设计,紧凑的结构也大大缩小了除湿机体积,从现有机组12米以上,缩减至7米以内,减少了空间对除湿设备的桎梏。

普沃思通过革命性的材料技术创新,在70-90℃即可实现转轮再生,大幅降低再生对高品位能源的需求。同时,低品味的能源需求,通过热泵技术能够获得极大的COP值,经测算仅此一项即可节能50%以上;其次,还能通过回收其他设备的废热,进一步实现节能降本。

4.降低综合成本,推动规模化量产

运行成本节约:中温再生技术结合热泵系统,可降低再生能耗50%以上。以10GWh电池产线为例,每年仅除湿系统即可节省数千万元成本。此外,冷热水一体机的模块化设计支持分时分区控制,灵活匹配产线负荷,避免“大马拉小车”的能源浪费。

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5. 环境适应性与安全性提升

宽工况运行能力:冷热水一体机通过变频技术和热泵复叠设计,可在-20℃至50℃的环境温度下稳定运行,满足固态电池生产车间的复杂工况需求。固态电池生产需适应极端温湿度环境,中温再生系统通过智能调节再生温度,确保湿度控制的稳定性。

本质安全设计:固态电池生产需避免有机溶剂泄漏风险,而冷热水一体机通过成熟的水路设计,以水为传热媒介避免冷媒泄露风险,解除对电池材料的污染风险。

6. 支持绿色制造与政策合规

低碳排放路径:通过余热回收和热泵技术,冷热水一体机减少碳排放68%(对比电加热)或38%(对比燃气锅炉),符合全球“双碳”目标及欧盟碳关税要求。

政策与产业链协同:中国“十四五”规划将固态电池列为重点技术,节能降耗设备(如中温再生系统)的规模化应用可提升企业竞争力。

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普沃思方案在电池行业的发展展望

随着固态电池产业化加速(预计2030年市场规模超1500亿元),冷热水一体机与中温再生技术的结合将成为生产环节的“标配”。技术迭代方向包括:

智能化升级:通过AI算法优化冷热水供应与转轮除湿的协同,实现动态能耗管理。

材料创新:开发更高吸附效率的转轮材料(如Puresci的复合硅酸盐转轮),进一步降低再生温度至60℃以下。

成本下探:规模化量产推动设备成本降低。

综上,普沃思技术通过“节能+精准控湿”的双重突破,为固态电池的高质量生产提供了核心保障,是新能源产业绿色升级的关键支撑。

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