近日，混合鋰金屬電池開(kāi)發(fā)者及制造商SES發(fā)布Apollo鋰金屬電池，容量達(dá)107Ah。同時(shí)，SES宣布正在上海嘉定建設(shè)全新超級(jí)工廠，總面積達(dá)30000平方米，計(jì)劃于2023年竣工，建成后產(chǎn)能將達(dá)1GWh。
此外，記者獲悉，SES正與通用汽車(chē)和現(xiàn)代汽車(chē)合作，計(jì)劃明年推出車(chē)用級(jí)鋰金屬電池A樣品，并于2025年正式開(kāi)啟鋰金屬電池的商業(yè)化量產(chǎn)。
何為混合鋰金屬電池？
據(jù)SES創(chuàng)始人兼CEO胡啟朝介紹，當(dāng)前，固態(tài)電池主要分為兩種：固態(tài)鋰離子電池、固態(tài)鋰金屬電池。“混合鋰金屬電池則介于鋰離子電池與固態(tài)鋰金屬電池之間，兼顧兩者優(yōu)勢(shì)。”
產(chǎn)品方面，SES發(fā)布的Apollo鋰金屬電池容量高達(dá)107Ah，重0.982Kg，能量密度為417Wh/kg、935Wh/L。
制造工藝方面，SES創(chuàng)始人兼CEO胡啟朝向記者分析表示，“從正極、隔膜原材料，到生產(chǎn)工藝，混合鋰金屬電池都與鋰離子電池保持一致。目前，電動(dòng)汽車(chē)主流的磷酸鐵鋰、三元鋰，甚至四元鋰等正極材料均可在混合鋰金屬電池上應(yīng)用。”
值得注意的是，混合鋰金屬電池與鋰離子電池最大不同在于負(fù)極材料。“在混合鋰金屬電池中，負(fù)極由傳統(tǒng)三元鋰電池的石墨，替換成了超寬、超薄的鋰金屬，這也使得混合鋰金屬電池兼具固態(tài)電池的特性，能量密度更高、重量更輕，同時(shí)也更安全。”胡啟朝說(shuō)道。
有資深業(yè)內(nèi)人士向記者分析表示，“按照一般理解，鋰金屬做負(fù)極，是需要固態(tài)電解質(zhì)配套使用。因?yàn)槭褂矛F(xiàn)有電解液時(shí)，鋰金屬的枝晶問(wèn)題沒(méi)法被解決，存在極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。在我看來(lái)，混合鋰金屬可能是鋰金屬和其他材料混合使用作為負(fù)極材料，因?yàn)橐话愕幕旌辖鉀Q不了鋰枝晶問(wèn)題。所以SES強(qiáng)調(diào)自己生產(chǎn)電解質(zhì)材料，估計(jì)與現(xiàn)有電解液相比，應(yīng)該存在很大不同。”
對(duì)此，SES創(chuàng)始人兼CEO胡啟朝向記者解釋稱(chēng)：“枝晶確實(shí)是鋰金屬一個(gè)非常核心的問(wèn)題，我們的解決辦法主要分為三步：一是高濃度電解液溶劑改變了枝晶的形狀，使其難以穿破隔膜；二是負(fù)極有一層保護(hù)層；三是軟件會(huì)進(jìn)行提前預(yù)警，從系統(tǒng)角度去綜合解決問(wèn)題。”
鋰金屬電池行業(yè)布局進(jìn)展
以SES為例，其成立于2012年，是一家綜合性的鋰金屬電池制造商。該公司前身為SolidEnergy Systems，總部設(shè)在新加坡，并在波士頓、上海、首爾開(kāi)展了相關(guān)業(yè)務(wù)。
記者獲悉，今年7月，該公司宣布與艾芬豪資本收購(gòu)公司達(dá)成最終合并協(xié)議，將通過(guò)SPAC形式，于12月在紐約證券交易所掛牌上市。
而SES的主要投資者包括：韓國(guó)SK集團(tuán)、通用汽車(chē)、現(xiàn)代汽車(chē)、起亞公司、淡馬錫、天齊鋰業(yè)、祥峰投資集團(tuán)、上汽集團(tuán)等。
“鋰金屬電池技術(shù)方向其實(shí)不新鮮，國(guó)內(nèi)外都有在進(jìn)行相關(guān)研究。只不過(guò)目前國(guó)內(nèi)企業(yè)可能沒(méi)有明顯進(jìn)展。”有資深業(yè)內(nèi)分析人士向記者表示。
記者注意到，近期，國(guó)內(nèi)鋰金屬電池行業(yè)布局動(dòng)作似乎正在加速。
11月3日，有媒體報(bào)道稱(chēng)，國(guó)內(nèi)首條鋰金屬電池產(chǎn)線目前已落成，半年產(chǎn)值達(dá)3000萬(wàn)元，研發(fā)投資方為北京金羽新能。目前，金羽新能用于3C領(lǐng)域的電池在持續(xù)優(yōu)化中，動(dòng)力電池處于開(kāi)發(fā)試產(chǎn)階段。據(jù)悉，其420Wh/Kg已完成A樣的產(chǎn)品，可將電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程提升至1200公里。
此外，鋰金屬電池相關(guān)上市公司有：中國(guó)寶安、正泰電器等。
混合鋰金屬電池前景幾何？
近年來(lái)，動(dòng)力電池技術(shù)層不出窮：除混合鋰金屬電池技術(shù)外，還有4680無(wú)極耳大圓柱電池技術(shù)、150kWh固態(tài)電池技術(shù)、石墨烯電池、鈉離子電池等。相比之下，混合鋰金屬電池前景究竟如何？
金羽新能合伙人兼CMO劉威曾預(yù)測(cè)，“未來(lái)2-3年內(nèi)，鋰金屬電池體系必將會(huì)改變現(xiàn)在電池格局。”
新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)獨(dú)立研究員曹廣平曾表示，“混合鋰金屬電池屬于混合固態(tài)鋰離子電池，這種能量密度高的電池是發(fā)展趨勢(shì)，尤其是作為動(dòng)力電池，質(zhì)量很輕，容易被電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)接受。”
“但混合鋰金屬電池替代現(xiàn)有鋰離子電池還需要一個(gè)過(guò)程，其氧化物膜、高濃度電解液、鋰金屬薄帶等的原材料和生產(chǎn)工藝，仍需要時(shí)間去突破。鋰金屬用量較大，如果未來(lái)鋰資源不夠，難以提供的話，恐怕得回收其負(fù)極鋰金屬。可以同步開(kāi)展這類(lèi)電池材料循環(huán)利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)，從實(shí)驗(yàn)室階段就考慮材料多次循環(huán)降本的問(wèn)題，避免走入電池回收‘資源不夠又不能降本’的死胡同。”曹廣平說(shuō)道。
同時(shí)，SES創(chuàng)始人兼CEO胡啟朝也向記者坦言：“從生產(chǎn)角度來(lái)看，鋰金屬電池與鋰離子電池有超60%的重合度。但在負(fù)極材料研發(fā)方面，目前全球極少有企業(yè)能夠批量生產(chǎn)超薄、超寬的鋰金屬材料。此外，這其中還有一系列細(xì)節(jié)需要去完善，比如從質(zhì)量控制到生產(chǎn)工藝管理。”而這也成為整個(gè)行業(yè)當(dāng)前所面臨的待解難題。
