SES胡启朝谈混合锂金属电池:六大优势与产业化第一步

“每三十年,电池产业就会产生一次重大变革!”这一番富有洞察力的看法,来自麻省固能(SES)创始人兼首席执行官胡启朝博士。成立于2012年的SES,是胡启朝实现人生梦想的第一个用心之作。当然除电池,他还对电动汽车、电动垂直起降(eVTOL)、人工智能和交通运输的未来等多个领域怀有热情,只不过创立SES依靠的不仅是热情,还有解决电池技术、实现更便捷出行的决心。

在这位哈佛大学应用物理学博士的带领下,SES着力向混合锂金属电池进军。正因为SES研发项目具有前瞻性和延续性,目前已经获得了全球多家车企的认可和支持,共同参与能源转变,在未来的几年中用混合锂金属电池提供更好的能源选择。

混合锂金属电池不同于锂离子电池,锂离子电池最大优势是生产工艺成熟,但续航能力有限;全固态锂金属电池尽管解决了密度需求,但对生产工艺要求极高,造成了可制造性很差。

SES推出的混合锂金属电池结合了锂离子电池和全固态锂金属电池的优点,尤其保留了高密度的优势,又保持了产品的可制造性。综合来说,混合锂金属电池具备了更高密度、成本更低、重量更轻、安全性更高、充电速度更快、智能化水平更高等六大优势。

值得提及的是,SES是目前全球唯一一家混合锂金属电池样品的公司,也是唯一一家经过第三方验证的混合锂金属电池公司。

但混合锂金属电池并不是SES一开始的方向,胡启朝向包括TheCars在内媒体透露,SES在刚成立的几年时间研究了固态锂金属电池。众所周知,固态电池主要分为目前已经商业化的固态锂离子电池和固态锂金属电池,但是固态锂离子电池优势并不明显,能量密度、生产工艺并没有明显的提高,因此固态锂金属电池就成为了另一个选择。到目前为止,全球各家企业和研究机构都认为固态锂金属电池因为一些基础的化学问题,很难成型。SES在当时也将固态锂金属电池当作突破口,但在2015年开始转为混合锂金属电池。

胡启朝表示,固态锂金属电池是一个“梦”,而且这个“梦”很遥远。据他透露,整个行业在1996年就已经提出固态锂金属电池离应用还有十年时间,到了2007年又继续认为依旧需要十年时间。这不禁让人想起了电影《无间道》中梁朝伟最经典的对白“明明说好是三年,可三年之后又三年,三年之后又三年,就快十年了!”

关于混合锂金属电池产业化,胡启朝认为它和锂离子电池的产业化比较类似,譬如正极相同、隔膜原材料相同、生产工艺相同。胡启朝举了一个例子,混合锂金属电池的工艺从极片、电池组装以及注液,再到生产设备,完全是锂离子电池行业开发出来的。此外,混合锂金属电池的工程团队也都是来自CATL、LG、SK等传统锂离子企业。

因此混合锂金属电池的产业化相对于纯固态锂金属电池的产业化要容易一些,当然也存在风险,譬如风险最大的就是锂金属,目前全球极少能有企业生产又宽又薄的锂金属材料,可以说它是目前混合锂金属电池产业化最大的困难之一。

尽管困难存在,但胡启朝依旧给出了产业化大概的时间表,因为混合锂金属电池是一个更实际的技术路线。据透露,SES已经与通用签订功能开发协议,在波士顿合作建一条1Gwh混合锂金属电池A样品生产流水线。其实SES的上海嘉定工厂在2019年就已经建好了同样生产线,并正在扩充产能到1Gwh。“这标志着混合锂金属电池产业化已经迈出了A样品的第一步!”时间上,预计2022年底完成A样品开发。10Gwh得等到2023和2024年完成B样品、C样品开发才能实现,预计2025年上车。“产能爬坡之后,2028年能够超过100Gwh。” 胡启朝说道。

在谈到电池安全的问题,胡启朝认为相比更为安全的纯固态电池,锂金属电池无法达到绝对安全,会存在安全隐患。SES会通过使用内部研发团队开发的更为安全材料,以及在汽车电池管理系统里升级算法等增加软件系统的方法,减少安全隐患,这也是目前进展最快的锂金属电池技术解决方案。“电池不可能做到100%安全,但在增加一系列技术手段后,车辆能够保证用户的使用安全。”(文/李希楠)

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