每經(jīng)記者 唐如鈺    每經(jīng)編輯 肖芮冬    

長(zhǎng)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(diǎn)。近年來，重量更輕、能量更高、續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)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(dòng)力技術(shù)。相較于其他負(fù)極技術(shù)路線，鋰金屬負(fù)極電池能量密度高，能夠解決不同應(yīng)用場(chǎng)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(zhēng)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(jiǎn)稱盟維科技）即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(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)交付。

突破國際領(lǐng)先能量密度

事實(shí)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(duì)操作環(huán)境有著極高的要求，過去很長(zhǎng)一段時(shí)間，鋰金屬電池都僅存在于實(shí)驗(yàn)室中。直到近年來，隨著石墨負(fù)極材料和硅碳/硅氧負(fù)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(dòng)力產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向，引得資本爭(zhēng)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(dòng)著行業(yè)技術(shù)邊界的擴(kuò)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(shí)間更長(zhǎng)，有望有效解決長(zhǎng)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(dòng)航空等對(duì)裝載重量要求高，單次續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)等應(yīng)用場(chǎng)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(rèn)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(zhǎng)的一段時(shí)間里，全球?qū)︿嚱饘匐姵丶夹g(shù)的研發(fā)都停留在實(shí)驗(yàn)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(shí)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(jìn)到TRL4試驗(yàn)和驗(yàn)證階段，部分公司達(dá)到了TRL5標(biāo)準(zhǔn)。

與此同時(shí)，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(shì)優(yōu)勢(shì)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(jìn)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(shí)驗(yàn)室級(jí)的科學(xué)研究與國外已不相伯仲，同時(shí)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(jìn)程甚至更具優(yōu)勢(shì)。

而從全球范圍來看，盟維科技的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程則相對(duì)領(lǐng)先，其鋰金屬電池產(chǎn)品已經(jīng)在真實(shí)使用環(huán)境中得到了試驗(yàn)驗(yàn)證，進(jìn)入批量商業(yè)化交付階段，不同系列產(chǎn)品分別達(dá)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(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；同一時(shí)間，其技術(shù)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)能量密度550 Wh/kg的突破。

與鋰離子電池的負(fù)極材料石墨和硅碳相比，金屬鋰負(fù)極的活性極強(qiáng)，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(zhǎng)期停留在實(shí)驗(yàn)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(tuán)隊(duì)自主開發(fā)的新型電解質(zhì)，結(jié)合鋰負(fù)極構(gòu)筑保護(hù)技術(shù)以及合理的電芯設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付

與此同時(shí)，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(jìn)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(zhǎng)航時(shí)飛行器廠商所采用。例如，其針對(duì)電動(dòng)航空實(shí)際應(yīng)用需求所設(shè)計(jì)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(fù)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10~50 Ah之間，質(zhì)量能量密度350~550 Wh/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(cè)試。2020年，其已向國內(nèi)外高空長(zhǎng)航時(shí)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(jì)在未來的5~10年，鋰金屬電池可以在中短途商用電動(dòng)航空中得到成熟應(yīng)用。同時(shí)，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(huì)更加相似，“所以未來鋰金屬電池對(duì)于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)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(xì)分市場(chǎng)，積累優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大海外市場(chǎng)的品牌影響力，繼續(xù)為電動(dòng)航空領(lǐng)域客戶提供具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品、服務(wù)與解決方案。今年公司也將啟動(dòng)新一輪融資用于鋰金屬電池自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線的擴(kuò)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。

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