科技日报记者 杨雪
记者近日从山东华鹏精机集团股份有限公司了解到，随着新能源电池产业快速发展，国内碳素制品应用需求量日益增长，我国碳素行业生产水平日益提升，在生产工艺、产品性能等方面取得诸多突破，碳素材料核心装备已完成国产化替代。
碳素材料是以碳元素为主的非金属固体材料。从动力电池负极材料，到高铁受电弓碳滑板，再到航天发动机关键部件、第四代高温气冷堆结构材料，支撑当前先进产业运转的诸多“硬核”产品，都离不开一块普通的碳素材料。我国是世界碳素材料生产大国，但产业高端装备及工艺一直依赖进口。
华鹏精机董事长王毅介绍，在碳素材料生产中，混捏及成型是两道核心工序。混捏是将固体的颗粒料、粉料与液态的粘结剂进行充分的混捏，以使液态的粘结剂对于固体物料进行充分的浸润与渗透以形成具有良好塑性的均质碳素糊料——这一步的优劣，直接决定最终材料质量的高低。成型工序的作用是将混捏完毕的糊料通过挤压成型或振动成型的方式，制成规定几何尺寸与形状的物料，为后续进一步加工做好准备。成型工序要求所成型的物料结构致密，内部结构均质、无重大内部缺陷。此前，相关装备技术长期掌握在欧美企业手中。
与此同时，华鹏精机自主开发的高效预热混捏冷却系统技术，应用于碳素糊料混捏工序，实现固体物料的高效预热、碳素糊料的均质混捏及碳素糊料在成型前的分散冷却；抽真空挤压成型技术及抽真空振动成型技术，实现所成型物料的致密、均质及结构稳定，与上述高效预热混捏冷却系统技术共同确保碳素材料产品质量的稳定与提升。
石墨化是新能源汽车锂电池负极石墨材料生产中技术壁垒最高的环节，其成本占负极材料整体成本的40%—50%。面临这一更高阶挑战，华鹏精机历时三年，自主开发出抽真空振动成型系统技术，消除碳素材料内部的气孔与裂纹等缺陷，实现新能源汽车锂电池负极石墨材料石墨化用石墨容器的结构致密、热力稳固及卓越导电，打破国外行业巨头技术垄断，填补了国内技术空白。
此外，华鹏精机于国内外行业首创的人工智能视觉新能源材料清理工业机器人技术，实现碳素材料焙烧后制品的数智化、自动化打磨，为行业的高效、绿色及安全生产提供关键支撑。
全球碳素行业正迈向低碳、高效、智能。作为国家级专精特新重点“小巨人”企业，华鹏精机也在积极将碳素材料成套核心装备及数智化系统推向国际，目前已进入欧洲、中东、东南亚等市场。
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