工業(yè)和信息化部在《原子級制造揭榜掛帥任務(wù)榜單》將“粉體原子級包覆技術(shù)與裝備”列為重點攻關(guān)方向，明確提出“到 2026 年實現(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。粉體原子層沉積（ALD）技術(shù),，憑借其原子級精度,、三維均勻包覆與工藝可擴展性，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)的納米級涂層控制能力,，成為能源、化工,、電子及先進材料領(lǐng)域的核心技術(shù),。然而,，如何實現(xiàn)批量化、高一致性的粉體原子級包覆,，一直是行業(yè)亟待突破的難題,。在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動下，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,，為原子制造專項任務(wù)提供標(biāo)（biaogan）桿級解決方案。

? 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，實現(xiàn) 360° 原子級包覆,，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,，即使面對納米級凹凸表面，也能確保每層沉積厚度精確至亞納米級（<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)界的是如何將實驗室量級擴展到工業(yè)應(yīng)用,，這需要從前端開發(fā)時就有匹配量級的設(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)在多種顆粒表面進行原子制造,，包括進行功能性無機/有機涂層，界面改性,，團簇負載等,。

往期精選：一文了解粉末原子層沉積（PALD）技術(shù)及其實現(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,，契合《原子級制造揭榜掛帥任務(wù)榜單》中“粉體原子級包覆技術(shù)與裝備”專項的核心需求。

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

• 原子級精度控制：通過自限制性半反應(yīng)機制,，實現(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），實時監(jiān)控反應(yīng)進程,，精準(zhǔn)評估涂層質(zhì)量,，保障批次一致性 >95%。

• 惰性環(huán)境兼容：支持氣動/真空惰性裝卸,，確?？諝饷舾胁牧希ㄈ缃饘俜邸⒑懿牧希┑陌踩幚?，滿足“粉體表面致密鈍化”的嚴(yán)苛要求,。

• 靈活升級擴展：可擴展至 8 種前驅(qū)體通道，支持高壓還原,、正壓 ALD 等工藝升級,，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

• 大批量公斤級流化床 ALD 系統(tǒng)：大容量流化床反應(yīng)器,，結(jié)合振動與高剪切射流技術(shù),，解決粉末團聚難題，實現(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。

• 自動化與智能化：HMI人機界面支持配方化操作與遠程監(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)用于多個前沿領(lǐng)域,，成為原子級制造技術(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 NCM 811 產(chǎn)品線以及 Forge Battery 的美國本土電池 1GWh 項目中,。

• 高效催化：與美國國家實驗室合作,，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性，推動 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,。