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。”金羽新能的創始人、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。”黃杜斌博士稱。

 

“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、體積更小；

 

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。”金羽新能合伙人兼CMO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！