産業
VPSA/PSA酸素およびガスソリューション – リチウム電池製造向け
NCMカソード焼結から電極シート製造、バッテリーリサイクルまで — PKU Pioneerは、新エネルギーリチウムバッテリーバリューチェーンのあらゆる重要工程で、一貫した低コストのVPSA酸素を提供します。.
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93%+酸素純度
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0.30 kWh/Nm³エネルギー消費量
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100,000 Nm³/h超最大能力
業界の概観
世界のリチウムイオン電池市場規模は2025年に686億8,000万米ドルと推定され、2033年には3,062億4,000万米ドルに達し、年平均成長率（CAGR）21.1%で成長すると予測されています。市場成長は、電気自動車の普及拡大、再生可能エネルギーおよびエネルギー貯蔵システムの導入拡大、さらに高効率・高エネルギー密度の電池技術への需要増加に牽引されています。正極材、特に高ニッケル三元系（NCM/NCA）の生産が急速に拡大する中、高純度VPSA酸素の安定供給は、世界中の電池メーカーにとって重要なインフラ要件となっています。
当社製品の使用分野
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1
NCM正極材料の焼結
VPSA酸素は、高ニッケル三元系正極材料の仮焼工程で使用され、純度93%超の酸素を安定供給します。VPSA酸素システムは高ニッケル三元系正極材料の焼結プロセスに酸素を供給し、これにより製品の品質と効率を大幅に向上させることができます。
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2
リチウム電池電極シートの製造
VPSAおよびPSA酸素製造技術は、リチウム電池製造において、リチウム電極シート製造時の保護ガスとして酸素を供給することで適用可能であり、N₂と比較してリチウム損失率の低減に効果的です。
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3
電池グレードニッケル製造のためのラテライトニッケル鉱石の製錬
北大先端技術の富酸素燃焼技術は、富酸素横吹き炉におけるラテライトニッケル鉱石からの高品位ニッケルマットの製錬に使用され、低コスト、フェロニッケルグレードの柔軟な制御、高い熱利用率、低燃料要件といった利点があります。
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4
バッテリーリサイクル（鉛・金属の回収）
VPSA酸素は、廃鉛蓄電池リサイクル施設の富酸素横吹き炉をサポートし、バッテリー材料のクローズドループ・グリーンリサイクルを実現します。
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5
EVバッテリー電解液向けDMC製造
PSA技術は、合成ガスから高純度一酸化炭素（≧98.8%）を分離し、リチウムイオン電池電解液の主要溶媒であるDMC（ジメチルカーボネート）の製造に供給します。
課題とソリューション
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課題
高ニッケル系正極材の焼結には、純度93%超の連続的かつ安定した酸素供給が必要です。わずかな変動が結晶構造とバッテリー性能を損なう可能性があります。
当社のソリューション北大先端技術は、仮焼工程に対し93%超の酸素を安定供給します。また、迅速な起動・停止と自己適応型負荷調整機能により、ロスを低減し、生産コストを効果的に削減します。
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課題
液体酸素の調達は、大規模正極材工場にとってサプライチェーンリスク、価格変動、物流負担を生み出します。
当社のソリューションVPSA酸素生成の消費電力は0.30 kWh/Nm³以下で、輸送への依存から脱却し、信頼性が高く費用対効果に優れた酸素供給を実現します。
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課題
バッテリー電極製造においてN₂を保護ガスとして使用すると、リチウム損失が過剰に発生し、歩留まり低下と材料費増加を招きます。
当社のソリューションVPSA酸素をリチウム電極シート製造時の保護ガスとして使用すると、N₂と比較してリチウム損失率の低減に効果的です。
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課題
バッテリーリサイクルの拡大には、富酸素製錬のための大量の酸素が必要ですが、従来のガス供給では急速な能力拡大に対応できません。
当社のソリューション北大先端技術は、再生鉛、銅、その他の固形廃棄物・有害廃棄物資源化分野向けに約30セットのVPSA酸素システムを建設しており、標準的な能力範囲は3,000～8,000 Nm³/hです。
選ばれる理由
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産業用酸素装置の世界的リーディングメーカーとして、北大先端技術はリチウム業界において卓越したパートナーとなっています。
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2021年、中国の大手新エネルギー電池メーカーが北大先端技術のVPSA酸素装置を採用しました。これは、VPSA酸素生成技術を中国のリチウムイオン電池業界に適用した初めての事例です。
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消費電力約0.30 kWh/Nm³ – 世界トップクラスの低さ。
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独自開発・製造のリチウム系VPSA-O₂吸着剤PU-8は、高い選択性と高い窒素作業容量を特徴とし、世界トップクラスの性能を誇ります。
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PSA-CO分離技術は、EVバッテリーサプライチェーン向けDMC製造のために、米国市場への輸出に成功しました。
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研究開発、設計、製造、エンジニアリング、運用保守、そして装置リースにわたるフルサイクルサービスを提供します。
導入事例の概要
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大手新エネルギー電池メーカー
中国の大手新エネルギー電池メーカーが、酸素保護ガス供給のために北大先端技術のVPSA酸素製造装置を採用しました。これは、VPSA酸素生成技術を中国のリチウムイオン電池業界に適用した初めての事例です。本システムは、正極材料製造と電極製造に対し、安定した純度93%超の酸素を供給します。
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大手バッテリーグループの鉛蓄電池リサイクル施設
PKU Pioneerは、プロジェクト向けに6,500 Nm³/hの容量を持つVPSA酸素装置を建設し、2019年に稼働を開始しました。生成された酸素は安定して酸素リッチな側吹き製錬炉に供給され、酸素使用コストを大幅に削減しました。顧客は後に、拡張したリサイクル拠点向けに2台目の6,666 Nm³/hユニットを発注しました。
業界リーダーから信頼される
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“PKU PioneerのVPSAシステムは、電極シート生産ライン向けとして初のVPSA酸素ソリューションを提供しました。信頼性の高い出力と低エネルギーコストは、私たちの期待を超えました。”
C氏
エンジニアリング担当副社長
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“私たちはPKU Pioneerから2台目のVPSAユニットを発注しました。第1期システムは長年にわたり完璧に動作し、リサイクルラインでの酸素コスト削減は大きな効果をもたらしました。”
Y氏
プロジェクトディレクター
よくある質問
パフォーマンスのために設計されたエンジニアリングソリューション
典型的なケース
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