重磅！能量密度提升超40%，國內(nèi)首條鋰金屬電池生產(chǎn)線已落成！

時間:2021-11-03 10:35來源:OFweek維科網(wǎng) 作者:爾東
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       核心觀點：
 
       即將量產(chǎn)的鋰金屬電池較當前市場上最好的鋰離子電池，能量密度提升40%+；
 
       未來的鋰金屬電池支持電動汽車續(xù)航達到1200km+，
 
       國內(nèi)首條鋰金屬電池生產(chǎn)線已落成。
       從1859年最初的鉛酸電池，到后來的鎳氫電池，再到上世紀90年代索尼推出第一代鋰離子電池。電池技術的發(fā)展越來越快，而且朝著輕薄化、高容量的趨勢發(fā)展。
 
       時間來到2020年之后，以石墨為負極的傳統(tǒng)鋰離子電池的能量密度開始觸及天花板，市場亟需新一代電池體系。全固態(tài)鋰電池雖然是一個方向，但實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化需要很長的路要走。從電池結構角度提升容量很難有質(zhì)的提升，還需從材料本身出發(fā)，開發(fā)新的材料體系。新一代電池體系-鋰金屬電池將是鋰電池的終極方向。
 
       “現(xiàn)有的鋰離子電池能量密度觸及天花板，續(xù)航時間和續(xù)航里程是行業(yè)永遠的痛點。新一代鋰金屬電池能解決行業(yè)痛點，前景極其廣闊。”金羽新能的創(chuàng)始人、總經(jīng)理黃杜斌博士指出。
       什么是鋰金屬電池
 
       鋰金屬電池也被市場稱為金屬鋰電池，但是前者是專業(yè)的稱謂。
 
       要將當前的動力電池能量密度提升一個量級，鋰金屬電池已是公認的不二選擇。
 
       鋰金屬電池是將鋰金屬作為負極的一種電池技術路線，鋰金屬的容量為3860mAh/g，約為石墨的10倍，可與現(xiàn)有高容量正極體系搭配。
 
       而高能量密度鋰金屬電池，以其材料本身的優(yōu)勢，超出常規(guī)鋰電池40%以上的能量密度（可以輕松達到400wh/kg以上）。長續(xù)航的能力，可以應用在智能可穿戴領域、智能手表、無人機等。隨著技術不斷的成熟，鋰金屬電池也可以應用在新能源汽車、電動船舶、電動飛機等領域。
 
       在通往鋰金屬電池的路上，目前主要采用兩種路徑。一種是從液態(tài)鋰離子電池到固態(tài)鋰電池（采用固態(tài)電解質(zhì)，負極使用石墨或硅碳材料），再進一步到固態(tài)鋰金屬電池，另一種則是從液態(tài)鋰離子電池到半固態(tài)鋰金屬電池，再進一步到固態(tài)鋰金屬電池。
 
       金羽能源選擇的是后者。
       據(jù)黃杜斌博士介紹，金羽新能圍繞高能量密度的鋰金屬電池量產(chǎn)，已形成一系列的技術、工藝及設備。
 
       例如，金羽新能已成功研發(fā)低成本親鋰電解液、耐高壓固態(tài)電解質(zhì)膜、鋰碳復合負極等技術，以及薄鋰負極模切、疊片、封裝、化成等工藝和設備。
 
       “我們以新型電解液為核心，配套正負極材料選型優(yōu)化，針對性設計模切、化成等工藝。”黃杜斌博士稱。
 
       “我們從正負極、隔膜、電解液等材料本身進行優(yōu)化，從根本上提高電池的能量密度和安全性”，金羽新能CTO李愛軍博士稱。
 
       據(jù)了解，金羽新能的鋰金屬電池，在核心技術上已形成一系列安全保障方案，包括應用原位固態(tài)電解質(zhì)界面保護、鋰枝晶抑制工藝、柔性相變吸熱阻燃膜材料等，令鋰金屬電池可通過穿刺、跌落、短路、過充、熱濫用等嚴酷測試。
 
       鋰金屬電池的進階之路
 
       以金羽新能目前的鋰金屬電池為例，其擁有五大優(yōu)勢：
 
       安全性好：在極端情況下（擠壓、跌落、熱濫用）電池不起火不爆炸；
 
       循環(huán)壽命長：100%DOD壽命超過400次；
 
       能量密度高：重量能量密度高達>400Wh/kg，體積能量密度高達>850Wh/L；
 
       超輕超簿：質(zhì)量更輕、體積更小；
 
       工作溫度寬：-40℃至60℃穩(wěn)定充放電。
 
       以金羽新能已經(jīng)推出或即將推出的產(chǎn)品，與現(xiàn)頭部企業(yè)產(chǎn)品做對比，可獲得更直觀的感受。
 
       在消費電子方面，金羽新能850mAh&3.85V的待量產(chǎn)產(chǎn)品，，可提升20%續(xù)航時間；900mAh&3.85V處B樣階段的產(chǎn)品，，可提升25%續(xù)航時間。
 
       在動力電池方面，金羽新能高能量密度360Wh/Kg已完成B樣的產(chǎn)品，可應用在無人機上，提高20%的續(xù)航；可將電動汽車續(xù)航里程提升至800公里；420Wh/Kg已完成A樣的產(chǎn)品，可將電動汽車續(xù)航里程提升至1200公里。
 
       此外，金羽新能持續(xù)開發(fā)面向特定設備需求的高能量密度電池，為型號研制、新型電池開發(fā)提供研發(fā)服務，多款產(chǎn)品已送相關單位試用。應用場景包括通訊、航天飛行器、長續(xù)航無人機、導航設備等。
 
       從以上可看到，鋰金屬電池用于消費領域已處待量產(chǎn)階段。鋰金屬動力電池則已經(jīng)完成B樣，下一步就是進入C樣。
 
       現(xiàn)在處于行業(yè)領先地位的金羽新能，第一代鋰金屬動力電池馬上就將進入C樣，說明支持續(xù)航至少達到1000公里的鋰金屬動力電池，即將來了！
 
       關于金羽新能
 
       據(jù)了解，金羽新能于2017年在北京成立研發(fā)中心，致力于新型電池的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術服務，是工信部鋰離子電池安全標準工作組成員、新型鋰金屬電池行業(yè)總規(guī)范的制定者，并對核心技術擁有完全獨立的知識產(chǎn)權，相關技術處于行業(yè)領先地位。
 
       金羽新能于2019年在兩山理論發(fā)源地浙江安吉組建產(chǎn)業(yè)基地，其首條柔性生產(chǎn)線，覆蓋消費電子領域電池量產(chǎn)到動力電池打樣需求，將于2021年第4季度聯(lián)調(diào)完成，設計年產(chǎn)能150MWh。
 
       目前，金羽新能用于3C領域的電池在持續(xù)優(yōu)化中，動力電池處于開發(fā)試產(chǎn)階段；面向智能穿戴客戶的電芯已交付多家客戶測試，體積能量密度超過800Wh/L；面向無人機客戶的電芯已完成測試，能量密度超過320Wh/Kg，支持最高5C瞬時放電；現(xiàn)客戶包括消費電子行業(yè)巨頭、無人機企業(yè)以及國內(nèi)軍工企業(yè)客戶等。
 
       研發(fā)方面，金羽新能擁有來自北京大學、哥倫比亞大學、斯坦福大學、中科院等電池研發(fā)工程師組成的超一流團隊，每年投入大量的資金，建成材料、電芯生產(chǎn)和檢測分析為一體的研發(fā)中心和生產(chǎn)基地。
 
       從專利角度看，當前國內(nèi)第一批次30余項專利已申請，9項已經(jīng)授權；第二批次30項專利已布局。此外，已與WIPO合作，正在進行10項重要專利PCT申請。
 
       發(fā)展規(guī)劃方面，金羽新能2021年的目標是“建起來”：今年上半年籌建國內(nèi)首條鋰金屬電池產(chǎn)線，并專業(yè)定制設備，當前鋰金屬電池生產(chǎn)線已落成，半年產(chǎn)值達到3000萬元；
 
       2022年的目標是“跑起來”：拿到重點客戶的訂單，在市場上得到充分驗證，年底啟動動力電池示范線的建立；
 
       2023年的目標是“好起來”：擴大客戶及訂單，開始測試鋰金屬電池體系在動力方面的應用。
 
       “電池的續(xù)航問題已經(jīng)困擾用戶很多年了，隨著新能源汽車和物聯(lián)網(wǎng)可穿戴領域的發(fā)展，如何從根本上提高電池的容量，從而解決電池的續(xù)航已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)最大的問題，盡管目前很多客戶對于該體系的認知和理解還存在偏差，但趨勢是改變不了的，未來2-3年內(nèi)，鋰金屬電池體系必將會改變現(xiàn)在電池格局。”金羽新能合伙人兼CMO劉威指出。
 
       當前，由于金羽能源旗下的鋰金屬動力電池處于開發(fā)試產(chǎn)階段，為更快地讓鋰金屬動力電池量產(chǎn)裝車，金羽能源有了融資計劃。
 
       引領金屬鋰電池的金羽新能，值得期待！
 
(責任編輯：子蕊)
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