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电池续航难超两天?SolidEnergy新型锂金属电池将能量密度增加了一倍

电池续航难超两天?SolidEnergy新型锂金属电池将能量密度增加了一倍

对手机、智能硬件来说,日益进步的硬件配置和落后的电池支持已经成为基本矛盾。尤其在可穿戴设备的时代,一天一充的续航能力成为用户犹豫的一大理由。隶属于 MIT 的一个初创公司 SolidEnergy 目前正在努力商业化一款新型充电型锂电池,可以将现有锂电池的能量密度提高一倍。

胡启超是SolidEnergy的联合创始人兼CEO,他介绍道SolidEnergy使用了超薄锂金属代替了传统的石墨作为负极,研制的新型锂金属电池的能量密度能达到1337Wh/L,是传统锂离子电池的2倍。也就是说体积同等大小的条件下,锂金属电池是锂离子电池电池容量的2倍,如果应用在智能手机上就可以从1天1充电延长至2天1充电。现阶段生产的电池完全充放电循环300次后电池容量依然能达到原始容量的80%以上。

电池续航难超两天?SolidEnergy新型锂金属电池将能量密度增加了一倍 在用户广泛关注的安全性方面锂金属电池相比锂离子电池也是有着明显的优势。传统锂离子电池在充电的时候会出现正极不稳定的情况从而释放氧气,生产过程中如果有金属丝的存在就容易产生火花,火花在有氧气的环境下遇到易燃易炸的电解液就会出现着火甚至爆炸现象。SolidEnergy使用了一种由盐、离子液和其他化学品组成的稳定正极电解液取代了传统的易燃易炸电解液,从而在材料角度大大提高了电池的安全性。从生产方面公司也有所考量,SolidEnergy在现阶段进行小批量整电池的生产,其材料、设备和生产流程比较好控制,安全性可以得到保证。新型锂金属电池进入量产阶段后,SolidEnergy不会再进行整电池的生产,而是为合作的电池生产商提供新型负极和电解液材料。SolidEnergy会选择和比较大的电池生产商进行合作,从而可以最大程度上保障生产设备的安全性和操作的规范性。

锂金属电池与锂离子电池的材料成本只在负极和电解液两种核心材料上有所差异。相比传统的锂离子电池,新型电解液的锂盐成本会稍高于传统金属所使用的锂盐,但是锂盐的成本在整个金属的成本里占比很小,并且现阶段一些其他的锂金属电池公司甚至是一些锂离子电池公司都在尝试使用和推广这种锂盐,因此有预期3-5年内它的成本可以降到和传统锂盐一样。而SolidEnergy也在和applied materials合作开发一种可以生产超薄锂金属负极材料的设备,这个设备也可以把负极材料的成本降下来。未来我们预期锂金属电池单位能量密度的成本将是传统锂离子电池的80%。

胡启超介绍到未来这些新型锂金属电池将应用于高空无人机、智能手机和可穿戴设备还有电动汽车等应用上。而针对不同的行业应用SolidEnergy也将对电池有不同的设计侧重点。比如高空无人机希望电池越轻越好,电池可以在低温下正常运行也是一个关键的考虑因素。而手机以及可穿戴设备则对电池尺寸和充电速度有很高的要求。而电动汽车则对电池的重量、体积和能量密度均有较高的要求。此外不同的产品对电池的循环寿命要求也不同,无人机一般要求循环寿命可以达到100-200次,手表要求可以达到300次,手机要求可以达到500次,电动汽车要求可以达到800次。因此现阶段的循环寿命值可以达到无人机、手表以及一些可穿戴设备的要求,未来SolidEnergy将对电池材料进行优化从而使电池的循环寿命可以从300次上升到500次再上升到800次,拥有一个阶梯性进步。

胡启超透露新型锂金属电池搭载在无人机上的测试从2016年4月开始到现在已经完成,目前公司正在进行小批量的电池生产,从今年到明年10月份将会为10个高空无人机提供共50万Wh的电池,这些高空无人机的客户主要来自美国和欧洲。由于电池本身的特殊性因此运输较困难,但是在运输问题克服后,SolidEnergy预期2017年下半年进入中国市场,与中国无人机公司进行合作。

胡启超也透露现在电池搭载在可穿戴设备上的测试正在进行,将于明年6月结束测试。之后预计2018年可以将电池应用于手机和智能穿戴设备上,公司在当年需要为5000万片电池提供核心原材料,而 2019年进入电动汽车行业后将为5亿片电池提供核心原材料。SolidEnergy现在已经与韩国的一家电池生产商签约合作,SolidEnergy将为生产商提供负极和电解液,并且由于锂金属电池的生产工艺与传统锂离子电池相同,因此在原有的生产线上即可进行量产。

电池续航难超两天?SolidEnergy新型锂金属电池将能量密度增加了一倍

未来无人机、智能手机和可穿戴设备还有电动汽车三个业务线同时开展后,胡启超预期业务占比将以电动汽车为主约为60%,智能手机和可穿戴设备约为40%,而高空无人机业务的占比非常小。

胡启超对于未来的电池技术发展路线也有自己的看法,在他看来锂离子电池虽然不断在优化,但是它的能量密度已经达到了天花板,即使很多传统的电池生产商如索尼和特斯拉选择在原有产品基础上进行工艺的完善和优化也很难在电池能量密度上有很大的突破。如果传统电池生产商在优化工艺的同时愿意与创新材料公司所开发的可行可用的新型材料相结合,将会大大增加电池技术进步的速度。

SolidEnergy于2013年获得了新加坡淡马锡(祥峰投资)和上海乾洋共计450万美金的A轮投资。2016年一月获得了上汽、通用汽车和Applied Materials的1200万美元B轮投资。

SolidEnergy先团队共23人,今年年底会增至30个人。管理层有两人,一人拥有半导体行业多年产业经验,另一位拥有传统锂离子电池电解液行业背景。整个团队成员都具有电池行业从业背景。

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