工業(yè)和信息化部在《原子級(jí)制造揭榜掛帥任務(wù)榜單》將“粉體原子級(jí)包覆技術(shù)與裝備”列為重點(diǎn)攻關(guān)方向,，明確提出“到 2026 年實(shí)現(xiàn) < 1nm 薄膜沉積,、批處理能力 >10kg/批次”的目標(biāo)，直指行業(yè)痛點(diǎn),。粉體原子層沉積（ALD）技術(shù),，憑借其原子級(jí)精度、三維均勻包覆與工藝可擴(kuò)展性,，成為破局關(guān)鍵,。

PART.ONE  原子制造的變革：粉末原子層沉積(PALD)技術(shù)

當(dāng)“原子制造”一詞被提起，仍會(huì)將其與半導(dǎo)體平面工藝緊密關(guān)聯(lián)——那些在硅片上精準(zhǔn)堆疊的納米薄膜,、為芯片性能賦能的原子級(jí)溝槽結(jié)構(gòu),，似乎定義了原子制造的邊界。然而,，在材料科學(xué)的多維世界中,，一場更廣闊的革命正在發(fā)生：粉體原子層沉積技術(shù)（PALD），將原子級(jí)精度從平面拓展至三維粉體,，為能源,、化工、醫(yī)藥乃至航空航天領(lǐng)域開辟全新可能,。

在原子級(jí)制造的浪潮中,，粉體表面原子層沉積技術(shù)（PALD）因其精準(zhǔn)的納米級(jí)涂層控制能力,，成為能源、化工,、電子及先進(jìn)材料領(lǐng)域的核心技術(shù),。然而，如何實(shí)現(xiàn)批量化,、高一致性的粉體原子級(jí)包覆,，一直是行業(yè)亟待突破的難題。在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,，新能源,、制造與綠色化工領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅艿臉O限要求日益迫切——鋰電材料需要更穩(wěn)定的界面以延長壽命，催化劑追求更高的活性與抗燒結(jié)性,，含能材料亟需致密鈍化層以保障安全……傳統(tǒng)包覆技術(shù)因均勻性差,、厚度不可控等問題，已難以滿足這些需求,。

左：理想的超薄致密涂層（ALD 實(shí)現(xiàn)）,；

中：非致密厚涂層；右：島狀不均勻包覆

Forge Nano 憑借領(lǐng)（ling）先的粉體 ALD 技術(shù),，以創(chuàng)新技術(shù)直擊痛點(diǎn),，為原子制造專項(xiàng)任務(wù)提供標(biāo)（biaogan）桿級(jí)解決方案。

? 粉體 ALD 的創(chuàng)新核心,，正是突破這一局限：

• 三維包裹,，均勻性：通過流化床、振動(dòng)床等技術(shù),，使粉末顆粒在反應(yīng)器中充分分散,，前驅(qū)體分子可滲透至顆粒間隙甚至多孔結(jié)構(gòu)內(nèi)部，實(shí)現(xiàn) 360° 原子級(jí)包覆,，解決傳統(tǒng)包覆技術(shù)的“陰影效應(yīng)”,。

   

• 自限制反應(yīng)，厚度精準(zhǔn)可控：與平面 ALD 相同,，粉體 ALD 通過自限制性半反應(yīng)逐層生長,，即使面對(duì)納米級(jí)凹凸表面，也能確保每層沉積厚度精確至亞納米級(jí)（<1nm）,，避免液相包覆的“島狀生長”或氣相沉積的“過厚堆積”,。

   

• 材料普適性，賦能全域場景：從鋰電正極材料,、金屬催化劑到藥物顆粒,，粉體 ALD 可兼容氧化物、氮化物,、有機(jī)物等多種涂層,，且工藝溫度范圍廣（常溫至 400℃）,，滿足熱敏感與高溫材料的雙重需求。

   

• 大批量包覆,，讓工藝放大成為可能：真正困擾工業(yè)界的是如何將實(shí)驗(yàn)室量級(jí)擴(kuò)展到工業(yè)應(yīng)用,，這需要從前端開發(fā)時(shí)就有匹配量級(jí)的設(shè)備及配方工藝。而粉體 ALD 設(shè)備有效解決了常規(guī)平面 ALD設(shè)備無法解決的放大問題,。

使用 Forge Nano 粉體 ALD 技術(shù)在多種顆粒表面進(jìn)行原子制造,，包括進(jìn)行功能性無機(jī)/有機(jī)涂層，界面改性,，團(tuán)簇負(fù)載等,。

往期精選：一文了解粉末原子層沉積（PALD）技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)方法

PART.TWO  從毫克到千噸：原子制造規(guī)模化

Prometheus XL 系統(tǒng)：專為粉體原子制造而生

作為 Forge Nano 旗艦產(chǎn)品,，Prometheus XL 系統(tǒng)專為大規(guī)模粉末 ALD 研發(fā)與中試設(shè)計(jì),，契合《原子級(jí)制造揭榜掛帥任務(wù)榜單》中“粉體原子級(jí)包覆技術(shù)與裝備”專項(xiàng)的核心需求。

• 批量化處理能力：單次處理量達(dá) 1-20L（依粉末密度可達(dá) 10kg 以上）,，滿足“批處理能力>10kg/批次”的專項(xiàng)目標(biāo),，助力客戶快速實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化的工藝放大。

• 原子級(jí)精度控制：通過自限制性半反應(yīng)機(jī)制,，實(shí)現(xiàn) <1nm 的薄膜厚度控制,，確保涂層均勻無針孔，顯著提升粉體性能（如催化活性,、電池安全性）,。

• 在線質(zhì)譜監(jiān)測：集成殘余氣體分析儀（RGA），實(shí)時(shí)監(jiān)控反應(yīng)進(jìn)程,，精準(zhǔn)評(píng)估涂層質(zhì)量，保障批次一致性 >95%,。

• 惰性環(huán)境兼容：支持氣動(dòng)/真空惰性裝卸,，確保空氣敏感材料（如金屬粉,、含能材料）的安全處理,，滿足“粉體表面致密鈍化”的嚴(yán)苛要求。

• 靈活升級(jí)擴(kuò)展：可擴(kuò)展至 8 種前驅(qū)體通道,，支持高壓還原,、正壓 ALD 等工藝升級(jí)，適應(yīng)多場景研發(fā)需求,。

01.技術(shù)優(yōu)勢：定義行業(yè)標(biāo)（biao）桿

• 大批量公斤級(jí)流化床 ALD 系統(tǒng)：大容量流化床反應(yīng)器,，結(jié)合振動(dòng)與高剪切射流技術(shù)，解決粉末團(tuán)聚難題,，實(shí)現(xiàn)超均勻包覆,。

• 400℃ 高溫工藝：行業(yè)最高工藝溫度,，覆蓋從鋰電材料到高溫催化劑的全場景需求。

• 自動(dòng)化與智能化：HMI人機(jī)界面支持配方化操作與遠(yuǎn)程監(jiān)控,，降低人工依賴,，提升工藝復(fù)現(xiàn)性。

• 綠色制造：內(nèi)置活性氧化鋁尾氣過濾系統(tǒng),，減少前驅(qū)體逸散,，符合嚴(yán)苛環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

02.賦能原子制造,，引（ying）領(lǐng)行業(yè)應(yīng)用

Prometheus XL系統(tǒng)已成功應(yīng)用于多個(gè)前沿領(lǐng)域,，成為原子級(jí)制造技術(shù)落地的核心裝備：

• 新能源材料：為鋰電正極材料包覆納米氧化鋁涂層，提升循環(huán)壽命與熱穩(wěn)定性,，已用于 6K Energy 千噸級(jí) NCM 811 產(chǎn)品線以及 Forge Battery 的美國本土電池 1GWh 項(xiàng)目中,。

• 高效催化：與美國國家實(shí)驗(yàn)室合作，開發(fā)Pd/Al?O? 催化劑,，高溫下抗燒結(jié)性能提升300%,，推動(dòng)芳烴氫化工藝革新。

• 粉末冶金/磁性粉：通過包覆改善金屬粉體流動(dòng)性,，推動(dòng) 3D 打印技術(shù)突破,。通過絕緣層包覆，改善磁性材料絕緣性和耐高壓性能,。