新能源智能化工厂诞生记——记部优工程“车用锂电正极材料产业化及环保技改工程”

本刊记者 张小红｜文

2018年12月，中国五矿国家新能源材料产业基地项目暨湖南长远锂科股份有限公司车用锂电正极材料产业化及环保技改项目正式投产。据悉，这里将被打造成国内技术水平最先进、产能规模最大的新能源材料产业基地。

近年来，我国新能源汽车产销量快速增长，带动了整个上下游产业迅速发展，特别是拉动了动力电池需求量的不断攀升。而在该领域，锂电池技术的升级与研发起到了决定性作用，一定程度上决定着新能源汽车行业的走向。

2018年12月，中国五矿国家新能源材料产业基地项目暨湖南长远锂科股份有限公司（以下简称“长远锂科”）车用锂电正极材料产业化及环保技改项目（以下简称“车用锂电项目”）正式投产。据悉，这里将被打造成国内技术水平最先进、产能规模最大的新能源材料产业基地。

打造国内最先进的新能源材料基地

车用锂电项目位于长沙市望城区铜官循环经济工业园内，占地面积约203亩，总建筑面积约17 万平方米，年产3 万吨新能源材料，包括2 万吨车用锂电正极材料和1 万吨三元前驱体。主要建设内容为生产区前驱体材料系统（包含3 个单体工程，分别为前驱体材料厂房、氨水及液碱贮罐区和废水站）及生产区多元正极材料系统（包含6 个单体工程，分别为多元正极材料厂房、智能仓库、湿法包覆车间、制氧站、粉碎车间和变电站）。上述两个系统均获得“2018-2019年度中国有色金属工业优质工程（部优）奖”。

前驱体材料厂房全景

车用锂电项目由金驰能源材料有限公司（以下简称“金驰能源公司”，为长远锂科全资子公司）投资建设，五矿二十三冶建设集团有限公司（以下简称“二十三冶”）总承包。金驰能源公司专业从事新型锂离子电池正极材料前驱体、镍氢电池用正极材料的研发与生产，综合实力在同行业全球排名第三，国内排名第一。

据了解，车用锂电项目是中国五矿在望城打造的国内技术水平最先进、产能规模最大的新能源材料产业基地，项目的顺利投产，标志着中国五矿向打造“中国一流、世界领先”的新能源电池材料产业运营商迈出了坚实的一步，也标志着中国五矿在主动引领和推动国家战略性新兴产业方面将作出更大的贡献。同时，该项目也是长沙市加快培育和发展新材料产业、引领材料工业升级换代、打造“国家智能制造中心”的重要组成部分，是长沙市七大千亿产业的重要项目之一。

值得一提的是，作为锂离子动力电池材料行业首屈一指的智能化工厂，车用锂电项目实现了从原料投入到成品产出的全自动化和全过程无人为干预的物流对接，提升产品稳定性的同时减员增效。项目热工技术及智能化生产装备，拥有完全自主知识产权，打破国外技术垄断。项目已于2018年同时获批国家级智能制造试点示范企业及项目，并被列为湖南省重点建设工程项目，在智能制造试点示范方面领跑同行业。

项目应用多项新技术新工艺

车用锂电项目采用自主知识产权的前驱体合成技术、高温固相法生产正极材料技术，并采用智能化、设备大型化及工艺废水“零排放”设计，具体为“高盐氨氮重金属废水零排放处理技术”，在行业内首次采用“MVR+反渗透”处理工艺，不仅可实现废水中氨、氮、重金属、盐等资源的梯级回收，还节水节能，全面实现工艺废水“零排放”。

此外，前驱体厂房和多元正极材料厂房钢平台均采用钢结构设计施工，材料强度高，韧性塑性好，易于工厂化加工，施工周期短，结构可靠性高；屋面均采用预制双T 板施工，施工操作简单，尺寸精度高，偏差控制以及承载力满足设计要求。

在具体施工过程中，针对工程体量大，单体数量多；结构复杂，涉及深基坑、大跨度高支模体系、钢构设备多；安全标准化管理跨度大；施工中工程设计变更多；劳务单项分包、组织协调难等一系列问题，二十三冶项目部通过创新思路，采用新技术新工艺，取得了安全文明标准化施工、保证工程质量等效果。

本工程在施工过程中积极推广应用建筑业十项新技术，共应用8 大项15小项新技术，如高强钢筋直螺纹连接技术、销健型脚手架及支撑架、工业化成品支吊架技术、预制构件工厂化生产加工技术等，取得了较好的社会效益和经济效益，荣获湖南省新技术应用示范工程。

施工过程中，对于混凝土裂缝控制，浇筑混凝土时选择合适的混凝土原材料和配比，加强混凝土浇筑施工工艺管理，避免冲击振动，及时洒水养护，降低裂缝的出现概率，保证混凝土的施工质量。大体积混凝土施工时合理配置构造钢筋，采用整体分层、连续浇筑的方法。

在主体施工中针对高支模施工时，编制专项施工方案，采用盘销式脚手架，杆上的连接盘或键槽连接座与焊接在横杆或斜拉杆上的插头锁紧，接头传力可靠，适应性强，安全可靠，搭拆快，易管理。

在设备安装质量控制方面，由于设备基础预埋件种类繁多，精度要求高，现场施工技术人员层层把关，确保达到质量要求。钢结构吊装施工，编制了详尽的钢结构吊装专项方案。吊车的选用经过对构件的精确计算来确认吊车的型号，确保在吊装过程中的施工质量和施工安全。

对施工过程中发生的质量通病及时进行整改，并重新检查或检测以确保完全达到设计要求。自检合格并按程序报监理检验合格后方可进行下道工序施工。同时土建施工与安装施工密切合作，设备安装前都做好交接工作。

项目部不仅运用BIM 技术，还与业主、设计院联动，建立整个厂区的立体模型，搭建各方技术交流的平台，正常情况下需要8 个月的工艺安装仅用时50 天，大大加快了施工进度，节约了项目成本，还运用“BIM 三维场布”技术指导现场的安全文明施工，从根本上解决了以往项目现场“脏、乱、差”问题。

科学施工缩短工期

若按照常规施工进度，车用锂电项目完成土建和安装施工需要两年左右的时间，但二十三冶项目部全体员工加班加点、合理安排，加大人力物力投入，采取交叉作业统筹推进，最终从一片空地到高楼耸立再到按期投产，只用了一年的时间，创造了集团公司工程建设速度的新纪录，充分展示了二十三冶人踏实践行“一天也不耽误，一天也不懈怠”的企业精神，赢得了业主的高度认可，为企业争得了荣誉。

据悉，为调动大家的工作积极性，二十三冶两级公司和项目部多次组织开展劳动竞赛，旗下三公司党委还组建了68 人的青年突击队，连续多个周末到现场开展突击劳动，为项目部码堆普通架管约50000 米，轮扣架管约5000 米，木枋约10000 米，清理扣件约5000 套，套筒约1000 个，提前为设备安装腾出了场地。助推项目建设，实现了地基与基础、部分主体结构提前完工，达成了多个进度节点。

自2017年启动项目以来，金驰能源公司与参建各方齐心协力、攻坚克难、昼夜奋战，建设了高质量高效率的样板工程；在业内首次采用智能仓库技术，率先实现工艺水回用及工艺废水零排放，树立了智能化、绿色化标杆；成功引入整车、电池、储能等产业链关键环节的实力雄厚的战略投资者，打造了产业联盟、强强合作的典范。下一步，中国五矿将进一步发挥新能源材料全产业链优势，启动项目二期建设，力争到2022年实现正极材料年产能12 万吨以上，为中国锂电池材料产业发展贡献新的力量！