鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:654次 | 2023年05月18日
SES創(chuàng)始人表示混合鋰金屬是確定性的下一代動(dòng)力鋰電池!
相較于難以實(shí)現(xiàn)的全固態(tài)鋰電池,SES的混合鋰金屬電池是更現(xiàn)實(shí)的路徑。
核心觀點(diǎn)
1、混合鋰金屬電池在下一代電池產(chǎn)品中是可行路徑。
2、更安全、能量密度更高的電池等于更便宜的電池。
3、細(xì)節(jié)才是真挑戰(zhàn)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
動(dòng)力鋰電池的歷史最早能追溯到1850年,從最初的鉛酸電池到后來的鎳電池,再到當(dāng)前市場(chǎng)應(yīng)用最廣泛的鋰電池,未來會(huì)最終走向鋰金屬電池。
電池行業(yè)每隔30年就會(huì)有一次的能量密度翻倍,類似于電池行業(yè)"摩爾定律",似乎又在起效:上世紀(jì)90年代,索尼推出第一代鋰電池,到鋰電池如今的廣泛應(yīng)用,30年后的2020年,新一代鋰金屬電池已經(jīng)引起全球關(guān)注。
近日,電動(dòng)汽車鋰金屬電池供應(yīng)商SES已決定通過和艾芬豪資本收購(gòu)公司(IVAN.US)合并在紐約證交所上市。
此次合并交易也吸引了多家領(lǐng)先的汽車廠商參和投資,如通用汽車、現(xiàn)代汽車、吉利控股集團(tuán)、起亞公司和上汽集團(tuán)等都將成為其股東。SES現(xiàn)有投資者包括SKInc.、通用汽車、現(xiàn)代汽車、起亞公司、淡馬錫、天齊鋰業(yè)、VertexVentures、AppliedMaterials和上汽集團(tuán)等。
七月二十二日,SES召開線上公布會(huì),《IPO早了解》和SES創(chuàng)始人兼CEO胡啟朝及CFO劉靜進(jìn)行了訪談。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
胡啟朝于2007年獲得麻省理工學(xué)院物理學(xué)學(xué)士學(xué)位,并于2012年獲得哈佛大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)博士學(xué)位。攻讀博士期間,美國(guó)電池行業(yè)經(jīng)歷了鋰電池生產(chǎn)商A123公司的破產(chǎn)事件,在此背景下,胡啟朝創(chuàng)立SES。2012年,他被《福布斯》評(píng)為"30位30歲以下精英",又在2019年入選《麻省理工科技評(píng)論》"35歲以下科技創(chuàng)新"榜單。
目前,SES已成為一家擁有高能量密度的電池產(chǎn)品和規(guī)?;a(chǎn)潛力的鋰金屬電池供應(yīng)商。據(jù)悉,SES和艾芬豪合并后,預(yù)計(jì)會(huì)在今年第三或是第四個(gè)季度上市。合并后的實(shí)體將成為全球第一家上市交易的混合鋰金屬電池供應(yīng)商。
關(guān)于此次和艾芬豪的戰(zhàn)略合作,SES重要出于兩方面的考量:首先,以SPAC方式上市,將為SES募集高達(dá)4.76億美元資金,以支撐其后續(xù)產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)拓展和商業(yè)化;其次,應(yīng)對(duì)未來電池行業(yè)的"鎳荒",為更長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略做考量。
胡啟朝表示,在鋰金屬電池行業(yè)原材料供應(yīng)方面,鋰并非影響電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要問題,電池正極所需材料中如鎳、錳、鈷等才是更稀缺的材料,越高能量密度的電池,其正極中鎳的成分會(huì)越高,鎳荒大概率將是未來電池材料所面對(duì)的真正問題。而艾芬豪是一家綜合礦業(yè)公司,在世界多個(gè)地區(qū)擁有充足儲(chǔ)量的鎳礦和銅礦,其中南非的Platreef項(xiàng)目中約有41億磅鎳金屬。SES選擇和艾芬豪合并一部分重要原因在于對(duì)未來發(fā)展布局具有的戰(zhàn)略意義。
不是全固態(tài),而是混合鋰金屬
下一代鋰金屬電池已是汽車和動(dòng)力鋰電池行業(yè)的共識(shí)。
胡啟朝表示,鋰金屬電池有多條發(fā)展路徑,其中全固態(tài)鋰金屬電池從上世紀(jì)90年代至今,幾乎像是永遠(yuǎn)還有八到十年才會(huì)實(shí)現(xiàn)的夢(mèng),而SES生產(chǎn)的混合鋰金屬電池是更實(shí)際的技術(shù)路線。就SES而言,全球唯一和車企簽訂A樣品合作開發(fā)協(xié)議,是一種有力證明。
當(dāng)前市場(chǎng)應(yīng)用廣泛的鋰電池,經(jīng)歷近30年的發(fā)展之后,生產(chǎn)工藝已經(jīng)成熟,全球幾百GWh的產(chǎn)量正在向幾千GWh的產(chǎn)量發(fā)展,但弱點(diǎn)是能量密度低,汽車?yán)m(xù)航里程有限;固態(tài)鋰金屬電池能量密度高,缺點(diǎn)是可制造性非常差,目前全球范圍內(nèi)還沒有公司能實(shí)現(xiàn)可通過能量密度和性能測(cè)試的全固態(tài)鋰金屬電池。
SES混合鋰金屬電池技術(shù)核心在于負(fù)極材料。電池中的正極材料和電池形狀取決于車企需求,常規(guī)鋰電池正極材料及技術(shù)同樣可以用在SES的混合鋰金屬電池。
胡啟朝表示,混合鋰金屬電池和鋰電池類似,前者有一半和鋰電池是相同的,鋰電池在能量密度、安全、生產(chǎn)工藝方面的提高同樣能用于混合鋰金屬電池,混合鋰金屬電池技術(shù)發(fā)展會(huì)隨著鋰電池技術(shù)的進(jìn)步而進(jìn)步,能量密度也更高。SES混合鋰金屬電池在保留固態(tài)鋰金屬電池高能量密度優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也保留了鋰電池可制造性的優(yōu)點(diǎn)。
更安全、能量密度更高的電池=更便宜的電池
動(dòng)力鋰電池的成本、續(xù)航里程和安全性一直是市場(chǎng)最關(guān)心的問題。胡啟朝認(rèn)為,一個(gè)更安全,能量密度更高的電池等于一個(gè)更便宜的電池。所有車企和新電池技術(shù)公司合作開發(fā)著眼于更高能量密度就是為了降低成本,提高能量密度、提高電池安全等于降低電池成本。
SES混合鋰金屬電池的第三方檢測(cè)報(bào)告顯示,在滿足電池壽命和安全要求的前提下,SES混合鋰金屬電池將擁有400Wh/kg的能量密度,且15分鐘內(nèi)可快充達(dá)80%
電池安全上,胡啟朝表示,沒有100%安全的電池,但可以有更加安全的電池。比如,材料選用是一種途徑,比如SES使用了自行研發(fā)的高濃度鋰鹽電解質(zhì),將有效改善電池安全性。
另外,電池管理系統(tǒng)也從軟件方面控制及做出安全預(yù)測(cè),通過收集非常多的電池運(yùn)行數(shù)據(jù)和車內(nèi)不同的充放電環(huán)境下,溫度、壓力和速度等方面的數(shù)據(jù)根據(jù)算法訓(xùn)練出模型,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)電池安全隱患。算法的加入雖然不算鮮見,但是疊加安全材料帶來的效果,將使電池安全性能更加穩(wěn)定。
全球第一份鋰金屬檢測(cè)報(bào)告和A樣品合作協(xié)議
全球現(xiàn)有7至8家鋰金屬電池供應(yīng)商,其中SES、QuantumScape和SolidPower處于較為領(lǐng)先的地位,艾芬豪的盡調(diào)數(shù)據(jù)顯示,經(jīng)第三方驗(yàn)證,SES的混合鋰金屬電池在不同環(huán)境下能量密度、循環(huán)次數(shù)快充和安全性方面表現(xiàn)占優(yōu)。而QuantumScape和SolidPower還未有第三方檢驗(yàn)報(bào)告。
通常,一代技術(shù)電池從開發(fā)成功到量產(chǎn)要5年左右,前3年為A樣品開發(fā)生產(chǎn),然后是2年B樣品和C樣品開發(fā)生產(chǎn),新的電池若能在2025年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,要從2020年就能成功開發(fā)出A樣品,這一點(diǎn)上,SES在所有鋰金屬電池開發(fā)商中走在最前面。
據(jù)悉,全球范圍內(nèi)陸續(xù)不斷有車企宣布將停止生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)汽車,許多車企開始和電池生產(chǎn)商簽訂合作協(xié)議,包括下一代電池技術(shù)的合作協(xié)議。胡啟朝稱,SES和現(xiàn)代、通用等汽車生產(chǎn)商是更深一層的合作,2021年三月和通用簽訂了全球第一個(gè)鋰金屬電池車用A樣品合作協(xié)議,五月份和現(xiàn)代簽訂的則是全球第二個(gè)。
他同時(shí)還表示,SES和現(xiàn)代、通用的合作目標(biāo),是鋰電池?fù)Q成鋰金屬電池之后,同一輛車的續(xù)航里程能夠從350英里提高到500英里以上。
而產(chǎn)業(yè)化最大的困難在于超薄超寬鋰金屬材料的生產(chǎn)。目前全球鋰金屬?gòu)S商普遍缺乏生產(chǎn)薄且寬的鋰金屬片能力。
這一問題的解決有賴于核心材料供應(yīng)商達(dá)成的深度合作。
SES和通用汽車于波士頓專門建立了1GWh的A樣品生產(chǎn)線,2019年建好的上海嘉定廠是目前全球最大的鋰金屬電池生產(chǎn)廠,今年計(jì)劃將其擴(kuò)大至1GWh。2023年或2024年,B和C樣品產(chǎn)量將會(huì)擴(kuò)大至10GWh,最終在2025年實(shí)現(xiàn)車用量產(chǎn)。
上海嘉定廠將是業(yè)務(wù)布局的核心,從基礎(chǔ)研發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)到生產(chǎn)工藝,乃至打通整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。
細(xì)節(jié)才是真挑戰(zhàn)
電池行業(yè)最困難的不是新技術(shù)研發(fā),而是供應(yīng)鏈、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量管控以及和整車廠合作的很多細(xì)節(jié),以及和車企的合作,涵蓋電芯、電池材料和電池包等。胡啟朝表示,對(duì)SES來說,這些細(xì)節(jié)和超薄超寬鋰金屬片,是SES面對(duì)的重要挑戰(zhàn)。
"鋰金屬電池替代鋰電池不是一個(gè)迅速的過程,而是逐漸替代,長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,動(dòng)力鋰電池電池最終會(huì)是鋰金屬電池的天下,因?yàn)殇嚱饘偈亲匀唤缱钶p的金屬,而用鋰金屬材料做成的電池也會(huì)是最輕和最小的電池,中間可能發(fā)展出不同路徑,但鋰金屬電池是最終形態(tài)。"