平面赤外線加熱技術によりリチウム電池生産ラインにどのような変化が起こるでしょうか?

7/7/2025

熱風乾燥技術は、成熟した技術経路と高いシステム互換性を備えており、ポールピース乾燥分野では長年にわたり一般的な選択肢となっています。エネルギー消費量、炭素排出量、制御効率には改善の余地があるものの、現在も広く利用されています。一部の企業が海外に現地生産拠点を展開し、炭素税、ESG管理、工場スペースの制約などを事前に計算するようになるにつれ、システム最適化の問題に対する要求は静かに高まっています。

6月25日、第18回高工リチウム電池産業サミットの電池応用特別セッションにおいて、RESO新材料部門副総経理の宋奇博士が「新世代高効率コーティング乾燥技術：平面赤外線がもたらす機会と変化」と題した基調講演を行い、平面赤外線乾燥システムを体系的に紹介し、省エネ、効率向上、消費量削減、土地占有率削減といった観点​​からその応用について詳しく説明しました。



熱風乾燥にはどの程度のコスト削減の余地があるのでしょうか？宋奇博士は、現在の熱風オーブンシステムの問題点を述べ、熱風乾燥が「支配的な」投資コスト、エネルギー消費、および「潜在的な」炭素税コストの背後にあることを指摘しました。 「現在、数百メートルの乾燥炉が見えます。その背後には、ボイラー、配管、熱交換器などのシステムが設置されています。これらのシステムの合計占有面積は4,000平方メートルを超えることもあります。彼は、この部分は工場の設計・建設投資において重要な影響要因であるものの、生産ラインのコア機器の構成には反映されていないことが多いと述べました。

繰り返し強調されてきたもう一つのコストポイントはエネルギーです。乾燥プロセスは、リチウム電池全体の炭素排出量の約15%を占めています。システムの炭素フットプリントを削減するためであれ、海外プロジェクトのESG要件を満たすためであれ、乾燥セクションを無視することはできません。

「熱風乾燥は膨大な量の化石エネルギーを消費します」と彼は計算データを挙げて述べました。年間の電池生産量を1.5TWhと推定すると、乾燥プロセスは2億3,000万トン以上の炭素排出量を生み出す可能性があります。

炭素税はまだ広く導入されていませんが、1トンあたり25ドルの炭素価格に基づくと、潜在的なコストは約600ドルになります。百万ドル。将来、炭素価格が1トンあたり100ドルに上昇した場合、その影響はさらに大きくなります。

この問題に対し、RESOが提案する解決策は、従来の熱風システムを当社の赤外線モジュールに置き換え、「電気誘導放射」方式でコーティング後の乾燥工程を完了することです。

宋奇博士は、RESOが発表した新世代の平面赤外線乾燥システムについて紹介しました。このシステムは、自社開発のグラフェン材料を加熱源とし、中長波赤外線と組み合わせることで、大面積・近距離加熱方式を実現しています。

「従来の赤外線の点状または線状加熱ではなく、平面加熱構造を採用しています」と宋奇博士は指摘しました。この設計により、赤外線モジュールを塗布対象物の表面に近接させることで、エネルギー損失を最小限に抑え、熱交換効率を大幅に向上させることができます。RESO



赤外線モジュールの赤外線変換効率は80%を超え、200～300℃の温度範囲で加熱目標値を達成できます。このシステムはモジュール組み立てをサポートし、正極・負極電極、セパレーター、厚膜コーティングなど、様々なプロセスセクションに対応しています。

当社の赤外線乾燥システムには、以下の主要な技術的メリットがあります。

第一に、50%以上の省エネ：赤外線を唯一の熱源とすることで、風加熱構造を不要にし、エネルギー消費を大幅に削減します。

2つ目は、乾燥効率が40％以上向上：密閉範囲加熱により、より迅速で均一な乾燥プロセスが実現され、より高いコーティング速度をサポートします。3

つ目は、乾燥オーブンが30％～50％短縮され、ユニットの乾燥能力が向上したため、作業場のスペース利用率が向上し、土木工事と設備統合のコストが削減されます。

さらに、赤外線モジュールは完全に密閉された構造で、空気、湿気、溶剤から完全に隔離されており、寿命は20000時間を超えるように設計されています。当社は、さまざまな顧客の多様なニーズを満たすために、高出力タイプ、水性材料対応タイプ、防爆タイプなど、さまざまなモジュールを開発しました。

同時に、エネルギー効率と適応能力をさらに向上させると予想される第2世代の赤外線モジュールも研究しています。

実用化においては、2022年から平面赤外線技術の産業化を推進し、これまでに200セット以上のシステム、3万個以上の平面モジュールを納入し、合計20社以上のお客様にサービスを提供しています。納入実績には、新規設備の設置に加え、既存の温風システムに当社モジュールを組み込むことで改修するサービスも含まれます。



エネルギー適応の面では、100%電気駆動アーキテクチャにより、太陽光発電や風力発電などのクリーンエネルギー源とシームレスに統合でき、リチウム電池生産ラインに柔軟なグリーンエネルギーアクセスソリューションを提供します。

システム設計レベルでは、ボイラー、配管網、熱交換システム構造を全面的に廃止することで、工場の配置スペース利用率を高めただけでなく、設備メンテナンスコストを30%以上削減しました。

安全性の観点からは、海外プロジェクトの共通ガス加熱承認の障壁を回避し、多国籍企業の生産能力展開サイクルにおける財務負担を軽減できます。

エネルギー投入からプロセス全体にわたる体系的なリファクタリングまで、乾燥部分のリチウムイオン電池技術パラダイムを再構築しています。今後、リチウム電池企業が海外計画を立てたり、二酸化炭素排出シミュレーションを実施したり、プロセスの省エネを評価したりする際には、RESO赤外線乾燥技術がこれらの目標を達成するための重要な変数となることが予測されます。