近日，中美同時(shí)曝出一種高能量密度鋰金屬電池的技術(shù)突破，不同之處在于，美國(guó)只是完成實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，而中國(guó)不僅完成實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，而且已經(jīng)建成生產(chǎn)線，并在6月份就已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)。按照500Wh/kg的能量密度計(jì)算，一輛安裝能量密度僅140Wh/kg、續(xù)航510公里的比亞迪元Plus純電汽車(chē)在換成這種電池后，續(xù)航將輕松突破1500公里！
9月19日，據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道，一種“改變游戲規(guī)則”的電動(dòng)汽車(chē)（EVs）新電池，可在3分鐘內(nèi)充滿電，使用壽命可達(dá)20年，很快就會(huì)應(yīng)用在新車(chē)上。位于美國(guó)馬薩諸塞州沃爾瑟姆的初創(chuàng)公司Adden Energy已經(jīng)獲得了許可證和515萬(wàn)美元的資金，以大規(guī)模制造適合電動(dòng)汽車(chē)的電池設(shè)計(jì)。
Added Energy公司生產(chǎn)的鋰金屬電池
據(jù)報(bào)道，這項(xiàng)新技術(shù)是由哈佛大學(xué)約翰·A·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院（SEAS）的華裔科學(xué)家李鑫（音譯）和同事們研發(fā)的，這是一款鋰金屬電池，而不是市場(chǎng)上已經(jīng)采用的鋰離子電池。
9月20日，央視《朝聞天下》播出重磅消息：一條具有競(jìng)爭(zhēng)力的自動(dòng)化鋰金屬電池制造產(chǎn)線宣布在合肥正式啟用。此次啟用的產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了新一代鋰金屬電池能量密度500 Wh/kg的重大突破。
*截圖
看到這兩則新聞，很多網(wǎng)友覺(jué)得不可思議：有沒(méi)有搞錯(cuò)？美國(guó)的鋰金屬電池才剛剛完成研發(fā)測(cè)試，準(zhǔn)備量產(chǎn)，我國(guó)就已經(jīng)建成生產(chǎn)線，開(kāi)始量產(chǎn)鋰金屬電池？
在這里可以肯定地告訴大家，這個(gè)新聞是真的！不必懷疑，接下來(lái)簡(jiǎn)要分析。
一、鋰金屬電池生產(chǎn)線建造成本不低，技術(shù)難度不小，沒(méi)人會(huì)投巨資炒概念。
*的這家量產(chǎn)鋰金屬電池的企業(yè)是我國(guó)本土企業(yè)盟維科技公司，技術(shù)背景十分強(qiáng)大，有興趣可自行了解。
據(jù)報(bào)道，盟維科技公司研發(fā)的450 Wh/kg鋰金屬電池早在兩年前就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)交付，實(shí)驗(yàn)室中還有能量密度超過(guò)550Wh/kg的鋰金屬電池。能量密度是磷酸鐵鋰電池和三元鋰離子電池的2倍以上。
液態(tài)電池和固態(tài)電池結(jié)構(gòu)示意圖
近年來(lái)，動(dòng)力電池確定技術(shù)突破的消息很多，但很多卻沒(méi)有后續(xù)報(bào)道。實(shí)際上這是很正常的現(xiàn)象。
電池被研發(fā)出來(lái)后才剛剛開(kāi)始，必須經(jīng)過(guò)各種測(cè)試，包括能量密度、充放電功率、充電時(shí)間、低溫電量損失百分比、安全性、循環(huán)使用壽命等指標(biāo)的測(cè)試。很多電池雖然能夠滿足能量密度設(shè)計(jì)指標(biāo)，但在其他方面關(guān)鍵參數(shù)卻并不能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)，自然無(wú)法走出實(shí)驗(yàn)室。這就給人一個(gè)印象：經(jīng)常有新的電池技術(shù)突破，卻很少真正量產(chǎn)。
鋰金屬電池屬于固態(tài)電池，電解質(zhì)不是易燃易爆液態(tài)電解質(zhì)，而是不可燃固態(tài)電解質(zhì)，安全性自然比液態(tài)電池更好。目前，業(yè)內(nèi)*固態(tài)電池研發(fā)的難點(diǎn)在于固態(tài)電解質(zhì)材料的鋰離子電導(dǎo)率偏低、固/固界面接觸性和穩(wěn)定性差、金屬鋰反復(fù)充放電的循環(huán)性問(wèn)題、以及制造成本偏高。如何解決這些技術(shù)難點(diǎn)十分考驗(yàn)智慧，因此固態(tài)電池技術(shù)難度遠(yuǎn)高于液態(tài)電池，生產(chǎn)線建設(shè)成本十分高昂。
據(jù)路透社9月5日?qǐng)?bào)道，輝能科技公司計(jì)劃投資80億美元（約合555億元人民幣），建設(shè)固態(tài)鋰電池生產(chǎn)基地。工廠總產(chǎn)能將達(dá)到120 GWh，預(yù)計(jì)在未來(lái)十年內(nèi)全部建成。
盟維科技鋰金屬電池產(chǎn)線和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室揭牌儀式
雖然我們不知道我國(guó)電池研發(fā)企業(yè)盟維科技公司建成的這條鋰金屬電池的成本是多少，但預(yù)計(jì)成本不低。因此，如果不能量產(chǎn)，沒(méi)有人愿意投巨資建設(shè)生產(chǎn)線。很顯然，盟維科技公司量產(chǎn)的這款鋰金屬電池已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室各種測(cè)試，各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)是符合量產(chǎn)要求的。
二、鋰金屬電池這么好，為何6月開(kāi)始量產(chǎn)至今，仍未有手機(jī)、汽車(chē)使用？
據(jù)了解，現(xiàn)有汽車(chē)動(dòng)力電池主要是兩種液態(tài)電池，分別是磷酸鐵鋰電池和三元鋰離子電池，前者能量密度140～160Wh/kg，優(yōu)點(diǎn)是安全性相對(duì)更好，后者能量密度180～210Wh/kg，優(yōu)點(diǎn)是能量密度相對(duì)更高。然而，即便采用能量密度更高的三元鋰離子電池，純電汽車(chē)的續(xù)航里程也僅有700公里左右，如果開(kāi)空調(diào)，續(xù)航里程將下降至500公里左右。想要從根本上解決續(xù)航里程難題，那只能放棄已經(jīng)接近極限的液態(tài)電池。
采用磷酸鐵鋰電池的比亞迪漢EV續(xù)航里程為605公里
目前業(yè)界普遍認(rèn)為固態(tài)電池將會(huì)取代液態(tài)電池。這是因?yàn)楣虘B(tài)電池在能量密度、充電速度、安全性、循環(huán)使用壽命等關(guān)鍵指標(biāo)方面相比液態(tài)電池均有很大優(yōu)勢(shì)，有興趣可自行了解。
既然固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)這么大，為何在6月份就開(kāi)始量產(chǎn)的鋰金屬電池至今仍未用在手機(jī)和汽車(chē)上？
其實(shí)主要原因還是太貴！
業(yè)內(nèi)有一種說(shuō)法是全固態(tài)電池的成本比當(dāng)前的鋰電池高4倍以上。伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理、中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)吳輝認(rèn)為，因?yàn)闆](méi)有量產(chǎn)，所以沒(méi)法去比較成本，但是現(xiàn)在這些半固態(tài)電池的成本都在1元/WH以上，而液態(tài)鋰電池電芯的成本大約現(xiàn)在0.7~0.8元/WH（以三元為主）。
目前尚不知道這款鋰金屬電池的具體售價(jià)，但鑒于它也屬于固態(tài)電池，預(yù)計(jì)成本不會(huì)低到哪去。因此，現(xiàn)階段，這種固態(tài)電池不大可能被用在手機(jī)上和汽車(chē)上。
當(dāng)然，大家也不必失望，很多東西一開(kāi)始成本都十分昂貴，但是一旦大規(guī)模量產(chǎn)上市，經(jīng)過(guò)多輪迭代，成本將快速下降。將來(lái)這款電池有望將逐步用在手機(jī)和汽車(chē)上。
*內(nèi)容
三、雖然現(xiàn)階段固態(tài)電池成本太過(guò)高昂，難以裝車(chē)使用，但半固態(tài)電池明年將裝車(chē)上市。
按照業(yè)界估計(jì)，固態(tài)電池要到2030年左右才會(huì)發(fā)展成熟，成本才會(huì)降低到大眾車(chē)型可接受范圍。然而，半固態(tài)電池現(xiàn)階段的技術(shù)就已經(jīng)成熟，已有車(chē)企開(kāi)始采用。
5月28日，我國(guó)科技企業(yè)國(guó)軒高科第十一屆科技大會(huì)在安徽合肥舉行期間，發(fā)布了備受關(guān)注的單體能量密度為360瓦時(shí)/公斤（Wh/kg）的半固態(tài)電池，實(shí)驗(yàn)室中已有400Wh/kg的半固態(tài)電池原型。國(guó)軒高科表示，該固態(tài)電池今年將實(shí)現(xiàn)裝車(chē)，并且搭載半固態(tài)電池的車(chē)型，電池包電量達(dá)到160千瓦時(shí)（kWh），續(xù)航里程長(zhǎng)達(dá)1000公里，車(chē)輛百公里加速時(shí)間僅為3.9秒。
據(jù)報(bào)道，國(guó)產(chǎn)純電汽車(chē)蔚來(lái)ET7搭載了款150kWh半固態(tài)電池，能量密度達(dá)360Wh/kg，CLTC標(biāo)準(zhǔn)下續(xù)航超過(guò)1000km。不出意外的話，明年就將上市。
蔚來(lái)ET7純電汽車(chē)
事實(shí)上，國(guó)內(nèi)車(chē)企早已開(kāi)始自研或者與其他企業(yè)合作研發(fā)固態(tài)電池，寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、比亞迪等企業(yè)均曝出相關(guān)專 -利，這些企業(yè)均有很強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力，每年的研發(fā)投入也高得驚人，而且不少已有令人驚嘆的技術(shù)成果，有興趣可自行了解。總之，國(guó)內(nèi)眾多高科技企業(yè)都眼饞前景十分廣闊的固態(tài)電池市場(chǎng)，紛紛加大研發(fā)力度，堪稱百花爭(zhēng)艷。
綜上所述，最近媒體曝光的盟維科技公司鋰金屬電池新聞是可信的！留給燃油汽車(chē)的時(shí)間不多了，一旦固態(tài)電池技術(shù)在2030左右發(fā)展成熟，燃油車(chē)性能將被純電汽車(chē)碾壓，*失去競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
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