文 | 张冰冰
编辑 | 阿至
各类新材料生产过程中，高温煅烧是让原材料实现性能“质变”的重要步骤。尤其在电池材料体系里，电池正负极材料的能量密度、循环寿命和安全性等特性，很大程度上取决于其化学成分和晶体结构，严格的高温煅烧工艺管控能够确保产品的一致性，从而提升电池材料性能。
同时，高温煅烧装备价值量较高，以目前电池正负极材料应用较广的辊道窑为例，其价值量约占产线投资的30%-40%。因此，高温煅烧设备是保障新材料质量稳定、提升生产效率的重要装备之一。
信诺先端热工科技（苏州）有限公司（以下简称「信诺先端」）成立于2021年3月，业务聚焦于2400℃内“真空-常压”高温热工装备的研发与进口替代，核心应用领域为新能源、新材料及相关的资源循环利用。
「信诺先端」成立之初，针对高端无机粉体材料高温煅烧的严苛需求，自主研发高产能、低电耗的全气密无辊电侧热台车窑技术平台，从锂电正极材料切入应用市场，产品已通过部分头部客户中试验证，今年将落地量产线。从该技术平台延伸，「信诺先端」产品体系陆续扩展至固态电解质、新型气相硅碳负极、钠电正负极材料、陶瓷材料等应用领域。
此前「信诺先端」已完成数千万元A轮融资，由长江成长资本领投，零以创投及水木清华校友基金跟投，早前曾获得苏国发天使轮投资，由云道资本担任长期独家财务顾问。目前计划开启新一轮融资，以推进产品研发和市场拓展。
一、从技术积累到多维度创新实现电池材料烧结降本增效
目前电池正极材料高温煅烧设备主要是辊道窑，对于热工装备而言，控温精度、温度均匀性、气氛控制能力、产能、能耗、连续运行时间等，都是重要的技术、经济指标。「信诺先端」创始人吴桢博士认为，对于热工装备，也存在着一个重要的“不可能三角”——热加工效率、温场均匀性、能耗，“这三个顶点最多只能满足两个，另一个必然会有所损失。”
吴桢以目前主流设备辊道窑举例，在辊道窑基本结构不变的情况下，要提高窑炉效率，就要把辊道窑的加热空间，即炉腔加大，以放进更多的物料和载具，而这势必会造成温场均匀性下降。“电池材料尤其是正极材料对温场均匀性要求非常高，至少在±5℃左右。根据相关测试结果，目前正极材料辊道窑的匣钵堆叠做到6列2层之后，效率与温场均匀性基本已经到达瓶颈，这是目前限制传统辊道窑技术发展的最核心问题。”
「信诺先端」选择跳出常规辊道窑设备的思路，从窑炉结构、加热布局、物料输运、进排气机构四个方面进行创新：在窑炉结构上，将加热器和匣钵的布局，由辊道窑的水平方向改为竖直方向，往高处堆叠；加热布局也因此调整，改为垂直安装加热器，使得炉腔结构更为紧凑，炉腔空间利用率从辊道窑的18%提高到50%，有利于节能；物料输运上，将辊棒替换成载重能力更大的台车，可以大幅提升产能并避免断棒、拱窑等设备运行风险；在进排气机构上，通过专利技术提高工艺气体进入匣钵的效率以及炉腔内废气的捕捉效率。
在加热方式方面，为了保证严格的气氛控制、避免气流对粉体材料的干扰，「信诺先端」采用电加热方式，结合对流传热和辐射传热两种模式，通过大量的试验调整，形成了专利的加热技术。
信诺先端无辊电侧热台车窑
据介绍，在新的技术方案之下，「信诺先端」无辊电侧热台车窑技术，与主流6列2层的辊道窑相比，产能提高1倍以上，占地面积降低40%以上，整体设备固投减少15%以上。
降本增效是制造业永恒的主题。吴桢认为，对于电池材料这样大规模生产的材料而言，行业必然会不断推动上下游企业降低加工成本、提升效率。而作为电池材料的核心生产装备，工业窑炉必须要在降本增效的方向上持续创新，帮助材料生产企业提升利润空间和核心竞争力。
二、以电池材料为基础，拓展固态电解质、纳米碳材料、陶瓷材料应用
针对产品竞争优势，吴桢坦言，工程创新并不存在绝对的技术壁垒。对「信诺先端」而言，核心专利技术之外，更多占据的是技术先发优势，“从市场角度来看，目前有技术落地、有客户应用方案且有实际运行数据的，就只有我们一家。”
「信诺先端」正在安徽广德自建千吨级示范线，以满足不同客户的测试需求，示范线预计7月中旬投入使用，目前已有数家行业头部客户在准备带料测试。
“要保持技术领先优势，就要不断地小步快跑。”吴桢介绍，除了在锂电、钠电正极材料高温煅烧的应用场景外，无辊电侧热台车窑技术也应用于快充石墨的包覆碳化、钠电负极材料硬碳的高温处理等有更高加工温度要求的场景。同时，技术团队还在这个技术平台基础上，持续研发更高效率和更低能耗的下一代技术。
针对新型硅碳负极材料等行业热点，「信诺先端」正在与行业头部企业合作，开发适合多孔碳/介孔碳的连续式高温热处理装备。同时，瞄准单壁碳纳米管、硫化物固态电解质和陶瓷基板的高温热处理应用场景，陆续开展了新的技术平台的研发，并取得突破。
吴桢将当前「信诺先端」的产品策略概括为“三条腿走路”：一是以目前已经完成技术开发和落地验证、正在准备进入放量阶段的无辊电侧热台车窑技术平台为核心，持续推动电池材料市场转化和新应用市场的开发；二是针对未来国家重点发展的新材料领域，接触客户进行合作，提前进行技术布局和储备；三是在陶瓷、粉末冶金、金属热处理等传统行业，发挥团队既有的技术优势和项目经验，快速形成实际收入。
「信诺先端」在2400℃内“真空-常压”热工应用技术能力，是其拓展多维应用领域的技术基础。“我们这个无辊电侧热台车窑技术平台的核心特点是产能高、效率高，同时温度均匀性好、气氛控制能力强，非常适合高端粉体材料高温煅烧的需求。”吴桢举例，“如果客户既要提高效率，同时对温度均匀性和气氛控制要求又很高，那我们的技术就非常合适。”
市场预估方面，吴桢相信锂电、钠电的正极、负极材料领域市场潜力依然巨大。例如，尽管目前磷酸铁锂存在产能相对过剩问题，但随着头部企业在高压实磷酸铁锂领域取得技术突破，将带动新一轮的设备投入，其新工艺要求则与「信诺先端」的无辊电侧热台车窑技术正好匹配。当电池行业未来恢复到增长阶段时，相关电池材料的高温煅烧装备市场规模预计将达到百亿级。
基于专利保护和技术先发优势，「信诺先端」下一步将持续探索系统优化，以提升设备效率，同时通过不断和客户合作，挖掘其中的改进方向和行业方向，小步快跑迭代技术。吴桢预计，2025年「信诺先端」有望在商业化上更进一步，完成3000万以上的销售合同，实现正向现金流。
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本文来自微信公众号“36氪未来产业”，作者：张冰冰，阿至，36氪经授权发布。
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