下一代電池動力技術(shù),解決續(xù)航焦慮難題 盟維科技聚焦鋰金屬電池研發(fā)

時間:2022-02-14 11:43來源:每日經(jīng)濟新聞 作者:唐如鈺
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       長期以來，“續(xù)航焦慮”是制約新能源電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大痛點。近年來，重量更輕、能量更高、續(xù)航時間更長的鋰金屬電池開始被業(yè)界視為突破這一困境的下一代電池動力技術(shù)。相較于其他負極技術(shù)路線，鋰金屬負極電池能量密度高，能夠解決不同應(yīng)用場景下的特殊能量需求，未來有望替代鋰離子電池，如此其也成為新能源賽道“玩家”相爭的新高地。
 
       成立于2017年的安徽盟維新能源科技有限公司（以下簡稱盟維科技）是一家聚焦鋰金屬電池研發(fā)的硬科技初創(chuàng)企業(yè)。據(jù)悉，其自主開發(fā)的新一代鋰金屬電池能量密度已突破550Wh/kg，為國際領(lǐng)先的技術(shù)水平；該公司研發(fā)的450Wh/kg鋰金屬電池則在兩年前實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)交付。
 
盟維科技聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO周莉莎 受訪者供圖
 
       突破國際領(lǐng)先能量密度
 
       事實上，早在20世紀(jì)鋰金屬電池就被科學(xué)家所發(fā)現(xiàn)。但由于其過于活潑和遇水發(fā)生劇烈反應(yīng)以及對操作環(huán)境有著極高的要求，過去很長一段時間，鋰金屬電池都僅存在于實驗室中。直到近年來，隨著石墨負極材料和硅碳/硅氧負極材料鋰離子電池的能量密度發(fā)展逐漸接近極限，鋰金屬再次成為電池動力產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向，引得資本爭相布局。
 
       盟維科技聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO周莉莎向記者表示，“續(xù)航焦慮”問題不斷推動著行業(yè)技術(shù)邊界的擴展，也要求電池能量密度不斷攀升。與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，鋰金屬電池重量更輕、能量更高、續(xù)航時間更長，有望有效解決長期困擾新能源產(chǎn)業(yè)的續(xù)航焦慮問題，就鋰金屬電池產(chǎn)品階段特性而言，其適合用于電動航空等對裝載重量要求高，單次續(xù)航時間長等應(yīng)用場景，而這些特殊工況需求是目前鋰離子電池?zé)o法滿足的。
 
       她認為，當(dāng)下鋰金屬電池行業(yè)仍處于發(fā)展的早期階段；參照技術(shù)就緒度（TRL1-9）標(biāo)準(zhǔn)而言，在相當(dāng)長的一段時間里，全球?qū)︿嚱饘匐姵丶夹g(shù)的研發(fā)都停留在實驗室階段（TRL3）；近幾年，全球范圍內(nèi)為數(shù)不多的幾家前瞻性科技企業(yè)實現(xiàn)了在該領(lǐng)域的率先布局，逐步將鋰金屬電池技術(shù)推進到TRL4試驗和驗證階段，部分公司達到了TRL5標(biāo)準(zhǔn)。
 
       與此同時，在周莉莎看來，我國鋰電行業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，整體態(tài)勢優(yōu)勢已較為明顯，近年來在國家宏觀政策的引導(dǎo)下，新能源產(chǎn)業(yè)配套完善，先進技術(shù)創(chuàng)新成果層出不窮。以鋰金屬電池技術(shù)為例，我國在實驗室級的科學(xué)研究與國外已不相伯仲，同時得益于國家政策支持和完善的產(chǎn)業(yè)鏈配套，其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用進程甚至更具優(yōu)勢。
 
       從全球范圍來看，盟維科技的產(chǎn)業(yè)化進程則相對領(lǐng)先，其鋰金屬電池產(chǎn)品已經(jīng)在真實使用環(huán)境中得到了試驗驗證，進入批量商業(yè)化交付階段，不同系列產(chǎn)品分別達到了TRL6-8的標(biāo)準(zhǔn)。2020年，該公司450Wh/ kg能量密度的鋰金屬電池在安徽實現(xiàn)量產(chǎn)；同一時間，其技術(shù)團隊實現(xiàn)對能量密度550Wh/kg的突破。
 
       與鋰離子電池的負極材料石墨和硅碳相比，金屬鋰負極的活性極強，使得其安全性存在著更高的挑戰(zhàn)，這也是鋰金屬電池技術(shù)此前長期停留在實驗室階段（TRL3）的原因之一。
 
       因此，盟維科技在鋰金屬電池研發(fā)的過程中，采用了團隊自主開發(fā)的新型電解質(zhì)，結(jié)合鋰負極構(gòu)筑保護技術(shù)以及合理的電芯設(shè)計方案有效解決了鋰金屬電池的安全可靠性問題。
 
       聚焦航空飛行實現(xiàn)量產(chǎn)交付
 
       與此同時，她也表示，鋰沉積、溶解的不可逆問題等尚未得到完全解決，鋰金屬電池在循環(huán)壽命方面還需要進一步改善。
 
       據(jù)介紹，該公司生產(chǎn)的新型鋰金屬電池主要被國內(nèi)外高空長航時飛行器廠商所采用。例如，其針對電動航空實際應(yīng)用需求所設(shè)計研發(fā)的METARY系列高能量密度產(chǎn)品，采用純金屬鋰帶作為負極替代目前鋰離子電池普遍使用的石墨材料，正極采用高鎳三元材料，容量范圍為10~50Ah之間，質(zhì)量能量密度350~550Wh/kg；在80%的容量保持率條件下，循環(huán)壽命突破400圈；可通過高低溫、針刺、短路、過充、過放和沖擊等國際標(biāo)準(zhǔn)濫用測試。2020年，其已向國內(nèi)外高空長航時飛行器領(lǐng)域客戶批量提供鋰金屬電池產(chǎn)品。
 
       值得注意的是，盟維科技是當(dāng)下全球范圍內(nèi)為數(shù)不多具備商業(yè)化批量交付能力的鋰金屬電池研發(fā)生產(chǎn)商。
 
       周莉莎表示，隨著技術(shù)的應(yīng)用和積累，預(yù)計在未來的5~10年，鋰金屬電池可以在中短途商用電動航空中得到成熟應(yīng)用。同時，隨著鋰金屬電池在航空應(yīng)用中的逐步成熟，通航及新能源汽車電池技術(shù)指標(biāo)的要求就會更加相似，“所以未來鋰金屬電池對于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的推動作用也非常值得我們期待”。
 
       談及公司下一階段的發(fā)展，她介紹稱，2022年，將繼續(xù)專注于當(dāng)前鋰金屬電池的細分市場，積累優(yōu)勢，擴大海外市場的品牌影響力，繼續(xù)為電動航空領(lǐng)域客戶提供具有競爭力的產(chǎn)品、服務(wù)與解決方案。今年公司也將啟動新一輪融資用于鋰金屬電池自動化標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線的擴建，持續(xù)保持在鋰金屬電池領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品制造能力等方面的領(lǐng)先性。
 
       ◎項目名稱：盟維科技
 
       ◎成立時間：2017年
 
       ◎所屬行業(yè)：智能硬件
 
       ◎公司介紹：成立于2017年的盟維科技，是一家聚焦鋰金屬電池研發(fā)的硬科技初創(chuàng)企業(yè)。據(jù)悉，其自主開發(fā)的新一代鋰金屬電池能量密度已突破550 Wh/kg，為國際領(lǐng)先的技術(shù)水平；該公司研發(fā)的450 Wh/kg鋰金屬電池則在兩年前實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)交付。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
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