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2021年08月25日 | 混合锂金属电池成行业新宠，谁能引领未来？
2021-08-25
前言：在新能源行业中，谁将成为下一代动力电池的“风口”？是混合锂金属电池？固态电池？石墨烯电池？钠离子电池？我们不妨就此进行分析对比。
在政策和市场的双重推动下，2021年，动力电池产业似乎迎来了技术上的快速突破期。初创公司麻省固能（简称“SES”）研发的混合锂金属电池技术，蔚来汽车发布的150kWh固态电池技术，广汽埃安的石墨烯电池，刚刚亮相的钠离子电池等全新的技术概念，与其他电池技术路线有何不同？未来产业化前景又如何呢？五花八门的动力电池技术，究竟谁会成为下一代动力电池的“风口”？
混合锂金属电池成行业新宠
智能化电动化趋势下，动力电池成为支撑或者制约车企大规模电动化转型极为关键的一环。目前全球车企和电池供应商致力于研发下一代的电池技术，希望降本的同时提高续航里程和安全性能，这也对电池企业提出了更高的要求。
与目前普遍采用的石墨、硅碳等负极材料相比，锂具有更大的克容量，能够大幅提高整个电芯的能量密度。因此，以金属锂作为负极材料的锂金属电池始终是动力电池行业的重要研发方向。
SES将混合锂金属电池作为新的突破口，将成为2021年内全球第一家混合锂金属电池上市公司。电池技术在不断进步，类似混合锂金属电池这样的新技术出现，受到车企的强烈“宠爱”。SES得到了多家战略投资者和全球汽车制造商的支持，包括SK Inc．、通用汽车、现代汽车、起亚公司、淡马锡、天齐锂业、Vertex Ventures、Applied Materials和上汽集团等。
混合锂金属电池预计2025年产业化
相比传统的锂离子电池、全固态锂金属电池以及钠离子电池，混合锂金属电池有何不同？
混合锂金属和锂离子最大的不同是负极，目前全球没有厂家是批量生产非常薄、非常宽的锂金属的，整个产业化目前最大的问题是超薄、超宽锂金属材料的生产。它采用了克容量大的锂金属负极以及较薄固态电解质层，可以大幅度提升能量密度；与全固态锂电池相比，它更易成型，而且由于电解质层保留了一部分电解液，界面阻抗小，充电时间仍旧较快；与钠离子电池相比，虽然能量密度高很多，但锂金属用量较大。
混合锂金属电池的快充性能、寿命等并不逊色，因此在保证高能量密度的同时，其他特性并不会被削弱，与现有生产设备也有较好的兼容性。更为重要的是，在安全模型和数据上都开始有产业化积累，能够保障电池较为安全地运行。
相比更为安全的纯固态电池，锂金属电池仍然会存在安全隐患，无法达到绝对安全。对此，麻省固能会通过使用内部研发团队开发的更为安全材料，在汽车电池管理系统里升级算法等方法，减少安全隐患。“电池不可能做到100％安全，但在增加一系列技术手段后，能够保证用户的使用安全。”
接下来半年时间内，SES将会与五六家车企签订A样品的框架开发协议。 到2025年，SES计划实现超20Gwh电池产能。到2028年，SES在全球电动汽车电池市场的市占率达5％。
谁能成为未来引领者？
在电池行业难的不是新的技术和概念，难的是细节，即生产、供应链、质量以及和车企的合作，从电芯材料到电池组、电池包等等。“目前看来，固态锂金属电池产业化需不断努力，混合锂金属电池是目前进展最快的锂金属电池技术解决方案。”锂金属电池的能量密度和续航里程也是最高的。因此，无论是走纯固态、混合还是液态路线，电池的终端应该是锂金属电池。
日前刚刚亮相的钠离子电池，号称兼具低温性能、快充以及环境适应性等方面的优点，似乎在应用上颇具优势。钠离子从技术上来讲完全可以实现产业化，成本也很低。但是，由于钠离子比锂离子体积更大，钠离子的能量密度较低，与电动汽车相比，钠离子电池在储能电站等能量密度要求不高的领域更易普及。
长远来看，电池的最终端应该是锂金属电池，因为整个元素周期表里锂是第三，锂是目前自然界最轻的金属，用锂做的电池会是最轻和最小的电池，锂金属电池的能量密度是最高的，续航里程是最高的。当然过程中会有不同的锂金属，比如纯固态、混合、液态的不同路线，但最终端应该是锂金属电池。
史海拾趣
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