訪麻省固能（SES）創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官
胡啟朝
電動(dòng)汽車發(fā)展方興未艾，在續(xù)航里程和安全性尚未達(dá)到人們期待的前提下，動(dòng)力電池有待進(jìn)一步提升。但科學(xué)界普遍認(rèn)為，目前電動(dòng)汽車主流的鋰離子電池幾近到達(dá)發(fā)展極限，而能有效解決能量密度、體積重量和安全性難題的固態(tài)電池有望成為未來電動(dòng)汽車的“救世主”。但從近幾年的發(fā)展態(tài)勢(shì)來看，固態(tài)電池終歸南柯一夢(mèng)。
“固態(tài)電池分為兩種，第一種是固態(tài)鋰離子電池，目前已商業(yè)化，但相比鋰離子電池（液態(tài)），能量密度、生產(chǎn)工藝等并未帶來明顯提升。第二種是固態(tài)鋰金屬電池，但目前全球很多車企、電池公司和高校都發(fā)現(xiàn)，這可能是一個(gè)比較遙遠(yuǎn)的夢(mèng)?！焙鷨⒊嬖V記者。因此，介于鋰離子電池和固態(tài)鋰金屬電池之間，兼顧兩者優(yōu)勢(shì)的混合鋰金屬電池，如今已被行業(yè)界定為較為可行的發(fā)展和替代方向。
從產(chǎn)業(yè)化來看，鋰金屬電池可以實(shí)現(xiàn)鋰離子電池的平滑過渡?！皬恼龢O、隔膜原材料，到生產(chǎn)工藝，混合鋰金屬電池都與鋰離子電池保持一致?！焙鷨⒊f，目前，電動(dòng)汽車主流的磷酸鐵鋰、三元鋰，甚至四元鋰等這些正極材料都可以在混合鋰金屬電池上應(yīng)用。不僅如此，混合鋰金屬電池還可以使用現(xiàn)有的電池基礎(chǔ)設(shè)施和生產(chǎn)工藝進(jìn)行大規(guī)模制造，因此也解決了可制造性問題，降低了生產(chǎn)成本。
而混合鋰金屬電池與鋰離子電池最大的不同在于負(fù)極材料，這也是混合鋰金屬電池的核心?！霸诨旌箱嚱饘匐姵厣希?fù)極由傳統(tǒng)的三元鋰電池上的石墨，替換成了超寬、超薄的鋰金屬，這也讓混合鋰金屬電池兼具固態(tài)電池的特性，能量密度更高、重量更輕，同時(shí)也更安全。”胡啟朝稱。
也就是說，由于混合鋰金屬電池是將目前發(fā)展應(yīng)用較為成熟的鋰離子電池的正極，以及體現(xiàn)固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)的負(fù)極相結(jié)合，因此在混合鋰金屬電池上，未來鋰金屬負(fù)極的開發(fā)和進(jìn)步，將會(huì)和目前三元鋰、四元鋰等正極的提升與進(jìn)步同步進(jìn)行，并進(jìn)一步將兩者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合放大。據(jù)胡啟朝介紹，按照目前負(fù)極應(yīng)用石墨，正極使用從磷酸鐵鋰到高鎳四元材料的鋰離子電池看，能量密度可以由200瓦時(shí)/千克提升至280瓦時(shí)/千克。而當(dāng)負(fù)極換成鋰金屬，正極依舊采用磷酸鐵鋰或高鎳四元材料，混合鋰金屬電池則可將能量密度從350瓦時(shí)/千克提升至450瓦時(shí)/千克。“這種能量密度的提升還不算上正極材料的進(jìn)步，在常規(guī)鋰離子電池正極的能量密度、生產(chǎn)工藝，以及成本優(yōu)化，完全可以平移到鋰金屬電池上面?！?
據(jù)胡啟朝介紹，混合鋰金屬電池能量密度的優(yōu)勢(shì)，也讓其更適合應(yīng)用于SUV等大型車輛中。目前與SES合作的通用汽車，將會(huì)在其2025年推出的新一代悍馬純電動(dòng)車上使用混合鋰金屬電池，單次充電續(xù)航里程高達(dá)500英里（約合805公里）。
作為目前全球唯一一家經(jīng)過第三方認(rèn)證的混合鋰金屬電池制造企業(yè)，SES的混合鋰金屬電池計(jì)劃在2025年量產(chǎn)上車。在胡啟朝看來，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，未來，混合鋰金屬電池有望完全替代三元鋰電池，成為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的主流形式，鋰金屬電池最后將成為電池的最終形態(tài)。
“鋰是目前自然界最輕的金屬，所以鋰金屬電池的能量密度最高，續(xù)航里程也是最高的。雖然在發(fā)展過程中會(huì)出現(xiàn)純固態(tài)、混合和液態(tài)等不同路線，但電動(dòng)汽車的最終電池形態(tài)應(yīng)該會(huì)是鋰金屬電池?！焙鷨⒊硎?，但在目前混合鋰金屬電池的發(fā)展階段中，擁有超薄、超寬鋰金屬負(fù)極大批量生產(chǎn)能力的企業(yè)尚屬空白，而這也是該電池目前產(chǎn)業(yè)化的最大難題。
