訪麻省固能（SES）創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官
胡啟朝
電動汽車發(fā)展方興未艾，在續(xù)航里程和安全性尚未達到人們期待的前提下，動力電池有待進一步提升。但科學界普遍認為，目前電動汽車主流的鋰離子電池幾近到達發(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汽車的“救世主”。但從近幾年的發(fā)展態(tài)勢來看，固態(tài)電池終歸南柯一夢。
“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)，這可能是一個比較遙遠的夢?！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。
從產業(yè)化來看，鋰金屬電池可以實現(xiàn)鋰離子電池的平滑過渡?！皬恼龢O、隔膜原材料，到生產工藝，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)有的電池基礎設施和生產工藝進行大規(guī)模制造，因此也解決了可制造性問題，降低了生產成本。
而混合鋰金屬電池與鋰離子電池最大的不同在于負極材料，這也是混合鋰金屬電池的核心。“在混合鋰金屬電池上，負極由傳統(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，同時也更安全?！焙鷨⒊Q。
也就是說，由于混合鋰金屬電池是將目前發(fā)展應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)勢的負極相結合，因此在混合鋰金屬電池上，未來鋰金屬負極的開發(fā)和進步，將會和目前三元鋰、四元鋰等正極的提升與進步同步進行，并進一步將兩者的優(yōu)勢結合放大。據(jù)胡啟朝介紹，按照目前負極應用石墨，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/千克提升至280瓦時/千克。而當負極換成鋰金屬，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/千克提升至450瓦時/千克?！斑@種能量密度的提升還不算上正極材料的進步，在常規(guī)鋰離子電池正極的能量密度、生產工藝，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，也讓其更適合應用于SUV等大型車輛中。目前與SES合作的通用汽車，將會在其2025年推出的新一代悍馬純電動車上使用混合鋰金屬電池，單次充電續(xù)航里程高達500英里（約合805公里）。
作為目前全球唯一一家經(jīng)過第三方認證的混合鋰金屬電池制造企業(yè)，SES的混合鋰金屬電池計劃在2025年量產上車。在胡啟朝看來，從長遠來看，未來，混合鋰金屬電池有望完全替代三元鋰電池，成為電動汽車動力電池的主流形式，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)展過程中會出現(xiàn)純固態(tài)、混合和液態(tài)等不同路線，但電動汽車的最終電池形態(tài)應該會是鋰金屬電池。”胡啟朝表示，但在目前混合鋰金屬電池的發(fā)展階段中，擁有超薄、超寬鋰金屬負極大批量生產能力的企業(yè)尚屬空白，而這也是該電池目前產業(yè)化的最大難題。
