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          重磅!能量密度提升超40%,國內首條鋰金屬電池生產線已落成!
          發布時間:2021-11-02 10:56:00
          關鍵詞:鋰電池

          即將量產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航達到1200km+,


          國內首條鋰金屬電池生產線已落成。


          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。電池技術的發展越來越快,而且朝著輕薄化、高容量的趨勢發展。


          時間來到2020年之后,以石墨為負極的傳統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。全固態鋰電池雖然是一個方向,但實現產業化需要很長的路要走。從電池結構角度提升容量很難有質的提升,還需從材料本身出發,開發新的材料體系。新一代電池體系-鋰金屬電池將是鋰電池的終極方向。


          “現有的鋰離子電池能量密度觸及天花板,續航時間和續航里程是行業永遠的痛點。新一代鋰金屬電池能解決行業痛點,前景極其廣闊?!苯鹩鹦履艿膭撌既?、總經理黃杜斌博士指出。


          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,以其材料本身的優勢,超出常規鋰電池40%以上的能量密度(可以輕松達到400wh/kg以上)。長續航的能力,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。一種是從液態鋰離子電池到固態鋰電池(采用固態電解質,負極使用石墨或硅碳材料),再進一步到固態鋰金屬電池,另一種則是從液態鋰離子電池到半固態鋰金屬電池,再進一步到固態鋰金屬電池。


          金羽能源選擇的是后者。


          據黃杜斌博士介紹,金羽新能圍繞高能量密度的鋰金屬電池量產,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低成本親鋰電解液、耐高壓固態電解質膜、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化,針對性設計模切、化成等工藝?!秉S杜斌博士稱。


          “我們從正負極、隔膜、電解液等材料本身進行優化,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,包括應用原位固態電解質界面保護、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:質量更輕、體積更??;


          工作溫度寬:-40℃至60℃穩定充放電。


          以金羽新能已經推出或即將推出的產品,與現頭部企業產品做對比,可獲得更直觀的感受。


          在消費電子方面,金羽新能850mAh&3.85V的待量產產品,,可提升20%續航時間;900mAh&3.85V處B樣階段的產品,,可提升25%續航時間。


          在動力電池方面,金羽新能高能量密度360Wh/Kg已完成B樣的產品,可應用在無人機上,提高20%的續航;可將電動汽車續航里程提升至800公里;420Wh/Kg已完成A樣的產品,可將電動汽車續航里程提升至1200公里。


          此外,金羽新能持續開發面向特定設備需求的高能量密度電池,為型號研制、新型電池開發提供研發服務,多款產品已送相關單位試用。應用場景包括通訊、航天飛行器、長續航無人機、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階段。鋰金屬動力電池則已經完成B樣,下一步就是進入C樣。


          現在處于行業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


          據了解,金羽新能于2017年在北京成立研發中心,致力于新型電池的研發、生產、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總規范的制定者,并對核心技術擁有完全獨立的知識產權,相關技術處于行業領先地位。


          金羽新能于2019年在兩山理論發源地浙江安吉組建產業基地,其首條柔性生產線,覆蓋消費電子領域電池量產到動力電池打樣需求,將于2021年第4季度聯調完成,設計年產能150MWh。


          目前,金羽新能用于3C領域的電池在持續優化中,動力電池處于開發試產階段;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;現客戶包括消費電子行業巨頭、無人機企業以及國內軍工企業客戶等。


          研發方面,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、電芯生產和檢測分析為一體的研發中心和生產基地。


          從專利角度看,當前國內第一批次30余項專利已申請,9項已經授權;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。


          發展規劃方面,金羽新能2021年的目標是“建起來”:今年上半年籌建國內首條鋰金屬電池產線,并專業定制設備,當前鋰金屬電池生產線已落成,半年產值達到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。


          “電池的續航問題已經困擾用戶很多年了,隨著新能源汽車和物聯網可穿戴領域的發展,如何從根本上提高電池的容量,從而解決電池的續航已經成為行業內最大的問題,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,鋰金屬電池體系必將會改變現在電池格局?!苯鹩鹦履芎匣锶思鍯MO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試產階段,為更快地讓鋰金屬動力電池量產裝車,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!


          稿件來源: OFweek鋰電網
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