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充一次電跑800km!混合鋰金屬電池是什么鬼?

時(shí)間:2021-11-08 來(lái)源: 點(diǎn)擊次數:1249

近日,混合鋰金屬電池制造商 SES(麻省固能)正式發(fā)布全新一代汽車(chē)級混合鋰金屬電池,一款名為Apollo的鋰金屬電池。

這款電池的容量為107 Ah,一舉成為目前世界上單體容量最大的鋰金屬電池,也是全球首次公開(kāi)展示超過(guò)100 Ah的單體鋰金屬電池,同時(shí)將會(huì )被應用到汽車(chē)市場(chǎng)。

看到這,想必大家腦海里已經(jīng)冒出了兩個(gè)問(wèn)題:SES是誰(shuí)?鋰金屬電池是什么鬼?

下面我們來(lái)給大家一一解答:

SES 是誰(shuí)?

根據網(wǎng)上查閱的資料顯示,成立于2012年的SES,前身為SolidEnergy Systems,是一家綜合性鋰金屬電池制造商,現有投資者包括SK Inc.、通用汽車(chē)、現代汽車(chē)、起亞公司、淡馬錫、天齊鋰業(yè)、Vertex Ventures、Applied Materials和上汽集團等。

今年7月, SES宣布與艾芬豪資本收購公司達成最終合并協(xié)議。交易完成后,合并的公司將在紐約證券交易所上市,新股票代碼為“SES”。以特殊目的收購(SPAC)途徑上市后,完成合并的公司股權價(jià)值預計約為36億美元,交易預計將為SES提供高達4.76億美元的資金。
艾芬豪資本經(jīng)過(guò)大量的動(dòng)力電池考察后,認為SES擁有當前市場(chǎng)上最先進(jìn)的下一代動(dòng)力電池技術(shù),并且是距離在電動(dòng)汽車(chē)上實(shí)現商業(yè)化量產(chǎn)最近的一家公司。
什么是混合鋰金屬電池?
說(shuō)到鋰電池,大家的印象中可能只有鋰離子電池。
鋰離子電池是利用鋰離子的濃度差進(jìn)行儲能和放電,因此也稱(chēng)鋰二次電池。目前所應用于手機、相機、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車(chē)、儲能、通信基站等可充鋰電池,均為鋰離子電池。

混合鋰金屬電池和傳統鋰離子電池相比,兩者的正極材料完全一樣,最大區別就是雙方的負極。

鋰離子電池負極材料主要為石墨和硅,而鋰金屬電池的負極則為鋰金屬和特殊電解液材料——這也是混合鋰金屬電池名字的來(lái)歷。
除此之外,還有不同的地方在于,電解層將氧化物固態(tài)電解質(zhì)和高濃度電解液混合。
具體來(lái)說(shuō),鋰金屬電池通過(guò)鋰金屬取代傳統鋰離子電池中的石墨負極,從而提高能量密度。其次,通過(guò)優(yōu)化的雙鹽電解質(zhì)實(shí)現了石墨上可逆的鋰電鍍。
混合鋰金屬有何優(yōu)勢?
采用不同材質(zhì)和技術(shù)路線(xiàn)的混合鋰金屬電池又有什么優(yōu)勢呢?
1、容量高達107Ah
與傳統鋰離子電池相比,混合鋰金屬電池擁有更低的成本、更高的體積/質(zhì)量能量密度、更安全的性能。
以SES發(fā)布的這款金屬電池為例,其容量達到了107Ah,能量密度高達417Wh/kg、935Wh/L,但重量卻不足1公斤(僅有0.982公斤),堪稱(chēng)目前世界最強。

什么概念呢?

現階段電動(dòng)車(chē)所使用的三元鋰電池能量密度普遍在160Wh/Kg左右,僅有少量突破了200Wh/kg大關(guān)。但即便是200Wh/kg,跟Apollo鋰金屬電池的417Wh/kg相比起來(lái),簡(jiǎn)直是小巫見(jiàn)大巫了。
此外,SES還把Apollo鋰金屬電池放到室溫下進(jìn)行了10小時(shí)、3小時(shí)和1小時(shí)的放電測試,試驗表明,該電池擁有極高的容量和電池密度。
2、續航更長(cháng)
容量大、能量高、重量還輕,這意味著(zhù)同等體積下,搭載了Apollo鋰金屬電池的電動(dòng)車(chē),將會(huì )有更高的續航
根據SES與通用汽車(chē)、現代汽車(chē)的聯(lián)合試驗,同一輛車(chē)用傳統鋰離子電池充一次電可以跑300英里,而用混合鋰金屬電池充一次電則可以跑500英里(約800公里)以上。
3、安全表現
安全性能方面,SES同步公布了混合鋰金屬電池第三方測試報告——包括針刺、過(guò)充、外部短路、熱穩定,結果全部為通過(guò)。
SES也將通過(guò)自研軟件分析電池安全性能,給出預警。
4、容易量產(chǎn)
SES混合鋰金屬電池在生產(chǎn)制造上也有一定的優(yōu)勢。誠如我們去前面提到的,和傳統鋰離子電池相比,二者的正極材料完全一樣,最大區別就是雙方的負極。
也就是說(shuō),傳統鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈及生產(chǎn)線(xiàn)經(jīng)過(guò)改造,即可用于量產(chǎn)混合鋰金屬電池。
得益于混合鋰金屬電池優(yōu)異的性能,SES目前已經(jīng)獲得了多家大型車(chē)企的研發(fā)邀約和合作,其中不乏通用、現代、起亞、上汽、吉利、富士康等公司。
據悉,目前SES正與通用汽車(chē)和現代汽車(chē)合作,計劃于明年推出車(chē)用級鋰金屬電池A樣品,并在2025年正式開(kāi)啟鋰金屬電池的商業(yè)化量產(chǎn)。同時(shí),SES還宣布正在上海嘉定建設全新的超級工廠(chǎng),總面積達30,000平方米,計劃于2023年竣工,建成后將是全球產(chǎn)能最大的鋰金屬電池工廠(chǎng),預計產(chǎn)能1GWh。
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