据报道,一条具有全球竞争力的锂金属电池自动化生产线宣布在中国合肥的一家公司正式开业,该生产线实现了新一代锂金属电池500Wh/kg能量密度的重大突破。据了解,这是全球首条自动化锂金属电池制造专用生产线,也是中国新一代动力电池技术公司大规模量产的又一重大进展。
锂金属电池的代表公司盟维
资料显示,锂金属电池生产公司是盟维能源科技有限公司(安徽),成立于2018年,是新一代高能量密度电池的创新代表。
公司核心团队由知名高校和企业的科技人才和行业精英组成。该团队具备锂金属电池技术创新和大规模产品制造能力,在锂电池正极材料设计、电解液优化、分离器改性、电池制造和智能自动化生产等领域拥有多项具有国际竞争力的领先技术。
2021年6月,该公司实现了新一代锂金属电池500Wh/kg能量密度的重大突破。同年11月,公司与当地政府签订新系统动力电池研发制造基地项目投资协议,新系统动力蓄电池研发制造基地工程正式落户。该项目总占地面积1.3万平方米,公司计划投资3亿元扩建适用于锂金属阴极的自动化锂金属电池生产线。今年9月19日,项目自动化制造线和z21创新实验室正式启用。
如今,金属锂电池自动化制造专用生产线正式揭牌,标志着我国500Wh/kg高端能源动力电池产品批量交付能力已居世界领先地位,实现了金属锂电池从实验室阶段(TRL3)到产品批量交付阶段(TRL6-8)的突破。
什么是锂金属电池
锂金属电池是一种使用锂金属作为阳极的电池技术。金属锂的容量为3860mAh/g,约为石墨的10倍,可以与现有的高容量阴极系统配对。
锂金属电池已被公认为显著提高当前动力电池能量密度的最佳选择,也被认为是高比能电池的终极形式。目前,锂金属电池有两条路径:一条是从液态锂离子电池到固态锂电池(使用固体电解质,阳极由石墨或硅碳材料制成),然后进一步到锂金属固态电池,另一条是由液态锂离子电池到半固态锂金属电池,然后进一步涉及固态锂金属电池。
专家表示,随着全球能源转型升级,电池寿命问题持续驱动行业技术边界扩张,这就要求电池能量密度不断攀升。锂金属电池采用纯锂金属阴极,具有超高的理论比容量和极低的潜力,这使得锂金属电池有望将电动汽车的续航里程提高一倍以上,是当前电池行业创新突破技术的重要发展方向。因此,世界各地的许多资本和电池公司都争相投资于锂金属电池。
多家公司投资锂金属电池
此外,还有两家电池公司发布了锂金属电池相关技术和产品。对于消费电子产品,金羽毛的850mAh和3.85V待量产产品可以提高20%的续航里程;900mAh和3.85V产品在B采样阶段可以提高25%的范围。对于动力电池,其高能量密度360Wh/Kg的成品B样品产品可应用于无人机,射程提高20%;它还可以将电动汽车的续航里程提高到800公里;420Wh/Kg完成的A样品产品可以将电动汽车的续航里程提高到1200km。
SES的锂金属电池是为汽车应用而设计的,已经获得了世界上许多新能源巨头的投资和合作。该公司成立于2021年,当时向公众展示了其首款汽车级锂金属电池阿波罗锂金属电池。根据初步测试数据,该电池的容量为107Ah,能量密度为417Wh/kg,935Wh/L,但重量不到1kg(仅0.982kg)。
与此同时,SES作为十大固态电池公司之一,正在与通用、现代和本田共同开发A样本,并根据计划,将于明年进入B样本开发,2024年进入C样本开发,2025年正式投入量产。为了帮助提高产能,该公司位于上海的超级电池工厂正在建设中,计划于2023年完工,建成后将成为世界上最大的锂金属电池工厂,产能将达到1 GWh。
今年3月,SES在上海正式启动了其首款A样品锂金属电池的生产和测试。目前,SES正在波士顿总部扩大其研发团队,同时在韩国建立第二个生产基地,以满足更多汽车公司的需求。根据计划,该公司将在2025年前与汽车公司建立合资工厂,目标是在2025年开始投资10GWh,并在2028年前将产能进一步提高到30GWh。此外,上汽、吉利、富士康等公司都对SES进行了投资。
值得一提的是,近日,有媒体报道称,美国哈佛大学的科学家开发了一种新型固态金属锂电池,在实验测试中,该电池以惊人的速度在3分钟内充满电。在其生命周期中,它有超过10000次充电和放电循环,可以持续20年。初创公司Adden Energy现已宣布,它已获得哈佛大学技术开发办公室的独家技术许可,以推进该技术的商业化。
总结
随着新能源产业的快速发展,市场急需新一代电池系统。锂金属电池只是广受青睐的路线之一,未来可能会出现更多新的电池技术。综合上述公司的锂金属电池技术,目前500瓦时/公斤的生产线领先一步,但只有时间才能验证谁能率先大规模生产应用,锂金属电池能否完全适应市场对高性能和高安全性的需求。