圖片來(lái)源：SES

申請(qǐng)技術(shù)：SES鋰金屬電池

申報(bào)領(lǐng)域：動(dòng)力總成電氣化

創(chuàng)新點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

技術(shù)描述：

當(dāng)前，世界各國(guó)都在加速能源轉(zhuǎn)型，從化石燃料向清潔能源過(guò)渡，賦能可持續(xù)發(fā)展。交通出行是能源轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)領(lǐng)域，而電池又是實(shí)現(xiàn)車輛電動(dòng)化的關(guān)鍵。全球各大車企相繼宣布加大新能源布局，帶動(dòng)鋰離子電池產(chǎn)能井噴式增長(zhǎng)。然而，傳統(tǒng)鋰離子電池在經(jīng)歷30多年的發(fā)展后漸漸達(dá)到性能瓶頸，尤其能量密度上的局限，大大制約了車輛的續(xù)航里程。

在元素周期表中，鋰是最輕的金屬元素，作為電池的負(fù)極材料，不僅可減輕電池重量，而且為其賦予超越鋰離子電池的能量密度，因而行業(yè)普遍認(rèn)為，鋰金屬電池是動(dòng)力電池的終極解決方案。

SES鋰金屬電池采用常規(guī)鋰離子電池的正極材料，但是將負(fù)極由石墨改變?yōu)榻饘黉嚕灰兹嫉母邼舛蠕圎}電解液可以更加安全、穩(wěn)定地用于鋰金屬電池，從根本上改變鋰枝晶的生長(zhǎng)方式，不再是容易刺破隔膜的針狀結(jié)構(gòu)。為了確保電池使用安全，SES鋰金屬電池解決方案還包括用于監(jiān)測(cè)電池健康狀態(tài)的AI安全軟件，可提前數(shù)周甚至更久就電池的異常情況發(fā)出預(yù)警。

獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：

SES鋰金屬電池的最大優(yōu)勢(shì)在于結(jié)合了全固態(tài)鋰金屬電池的高能量密度與傳統(tǒng)鋰離子電池的高制造性。

要提高動(dòng)力電池的能量密度，通常有4種途徑：1.優(yōu)化負(fù)極，2.優(yōu)化正極，3.減少無(wú)效材料，4.提升電池包效率。迄今為止，鋰離子電池的創(chuàng)新大部分都集中在第2、3和4項(xiàng)，通過(guò)負(fù)極來(lái)提高能量密度幾乎沒(méi)有重大進(jìn)展，傳統(tǒng)鋰離子電池大多依舊采用石墨。與其他方面相比，負(fù)極的創(chuàng)新更具顛覆性。如果說(shuō)傳統(tǒng)鋰離子電池的能量密度在260-280Wh/Kg，鋰金屬電池的起點(diǎn)就能達(dá)到400Wh/Kg。

2021年11月，SES展示了全球第一塊車規(guī)級(jí)鋰金屬電芯，初步的測(cè)試數(shù)據(jù)為容量107 Ah，重量0.982 Kg，能量密度417 Wh/ Kg、935 Wh/L，是目前全球容量最大的鋰金屬單體電芯。SES正在進(jìn)一步測(cè)試和優(yōu)化這一規(guī)格電芯的綜合性能。

此外，SES鋰金屬電池可以最大程度地利用傳統(tǒng)鋰離子電池的產(chǎn)線并借鑒其工藝，以此降低生產(chǎn)制造中的不確定性。

憑借在鋰金屬電池領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)，SES吸引了多家全球一線車企的注意，目前已和通用汽車、現(xiàn)代汽車和本田汽車簽署鋰金屬電池A樣品聯(lián)合開(kāi)發(fā)協(xié)議，這也是當(dāng)前全球僅有的三個(gè)鋰金屬電池A樣品聯(lián)合開(kāi)發(fā)協(xié)議。

應(yīng)用場(chǎng)景：

電動(dòng)化的浪潮正在加速，但還只是剛剛開(kāi)始。能量密度和安全系數(shù)更高、綜合性能更加平衡的鋰金屬電池一旦實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，不僅長(zhǎng)續(xù)航電動(dòng)汽車將成為可能，更將加速未來(lái)出行的電動(dòng)化轉(zhuǎn)型，如eVTOL飛行器、支持洲際飛行的電動(dòng)飛機(jī)、電動(dòng)重卡等。

未來(lái)前景：

目前，SES正在為2025年量產(chǎn)鋰金屬電池做準(zhǔn)備。在電芯技術(shù)方面，我們正處于A樣品階段，接下來(lái)幾年會(huì)逐漸向B樣品和C樣品過(guò)渡，2025年正式開(kāi)始量產(chǎn)。在生產(chǎn)制造方面，從2021年下半年開(kāi)始，SES正在擴(kuò)建在上海嘉定的生產(chǎn)研發(fā)中心，一期工程已于2022年3月完成。2023年二期工程完成后，這一中心將正式升級(jí)為1GWh鋰金屬電池超級(jí)工廠。