中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：◎之所以引起行業(yè)巨大影響，還是因?yàn)镾aturnose官網(wǎng)所公布的數(shù)據(jù)太過誘人，并且完美填補(bǔ)了鋰離子電池存在的諸多缺陷。Saturnose披露的鋁離子電池能量密度，不僅遠(yuǎn)超目前較為成熟的高鎳三元，更是大幅超越尚未成熟的鋰離子固態(tài)電池。Ea2I電池目前能量密度為550-750wh/kg，未來路線圖為1800wh/kg。
◎?qū)τ阡囯x子電池的未來，真鋰研究市場總監(jiān)王觀林表示：“從產(chǎn)業(yè)鏈的布局情況，（鋰離子電池）已經(jīng)非常完善，各個(gè)環(huán)節(jié)的高中低端都全方位滿足。從技術(shù)角度來說也是不斷創(chuàng)造各材料的極限性能，而且衍生更符合需求的產(chǎn)品。當(dāng)前只需把各制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行升級，實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的碳排放。因此，替代鋰電的方案還是比較難的。”
每經(jīng)記者 朱成祥 每經(jīng)編輯 陳俊杰
“將徹底改變電動(dòng)汽車和能源存儲(chǔ)。”這是位于美國特拉華州的Saturnose公司網(wǎng)站主頁標(biāo)語。
不使用鈷、鎳等貴金屬，沒有枝晶困擾，沒有熱失控，續(xù)航1200公里，汽車用使用壽命高達(dá)15年。這就是Saturnose近日宣布的增強(qiáng)型鋁離子電池（Enhanced Altered Aluminum Ion，以下簡稱 “Ea2I”），一個(gè)紙面數(shù)據(jù)上遠(yuǎn)超鋰離子電池的“電池行業(yè)新銳”。
攜新能源車放量之威，2021年鋰離子電池風(fēng)頭無兩。到了年末，鋁離子電池突然橫空出世，紙面上指標(biāo)之優(yōu)秀，在續(xù)航、安全、循環(huán)次數(shù)等方面“秒殺”鋰離子電池。不僅如此，據(jù)報(bào)道鋁離子電池甚至計(jì)劃在2022年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，慢慢取代性價(jià)比不高的鋰離子電池。
鋰離子電池要跌落“王座”了嗎？鋁離子電池是“紙上談兵”還是革命性技術(shù)？《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者就此展開調(diào)查。
突然冒出的Saturnose是何方神圣
一直以來，引領(lǐng)電池行業(yè)進(jìn)步的是特斯拉、寧德時(shí)代、比亞迪等行業(yè)龍頭，比如寧德時(shí)代的CTP技術(shù)和鈉離子電池、比亞迪刀片電池以及特斯拉近期推出的4680電池。
這次Saturnose推出的Ea2I紙面數(shù)據(jù)堪稱完美。但對于Saturnose，可能大部分電池行業(yè)人士都不了解。Saturnose官網(wǎng)顯示其位于美國特拉華州，福布斯的報(bào)道則將其描述為一家亞洲公司，他們是一群由沙特阿拉伯資本支持的印度研究員們。
據(jù)報(bào)道，Saturnose此次推出的Ea2I電池，最初由沙特阿拉伯的Dana Venture Fund提供兩輪種子資金，并在過去五年內(nèi)一直處于“隱形開發(fā)”狀態(tài)。該技術(shù)的商業(yè)化也得到印度政府的支持，計(jì)劃于印度理工學(xué)院德里分校建設(shè)技術(shù)中心，并打算與德國THM Fraunhofer合作。
除此之外，其他渠道鮮有Saturnose相關(guān)報(bào)道。而《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者通過智慧芽全球?qū)＠麕炝私獾?，Saturnose竟然沒有一項(xiàng)鋁離子電池相關(guān)專利。再通過搜索關(guān)鍵詞“鋁離子電池”發(fā)現(xiàn)，美國申請鋁離子電池專利較多的，是一家名為Everon24, Inc.的公司，共有16項(xiàng)專利申請。
有趣的是，記者進(jìn)一步查詢Everon24相關(guān)信息，卻一直未能找到該公司官網(wǎng)。最終，在SEC（美國證監(jiān)會(huì)）官網(wǎng)查到了Everon24相關(guān)資料。Everon24于2015年成立于馬薩諸塞州，在特拉華州設(shè)有分支機(jī)構(gòu)，公司類型為外資公司（即非美國資本）。
記者又從Pitchbook網(wǎng)站了解到，Everon24持有的專利主要與鋁離子電池有關(guān)，包括2016年10月11日首次申請的“可充電鋁離子電池”、2019年3月申請的多項(xiàng)水型鋁離子電池專利。
近期，Everon24所持有的“可充電鋁離子電池”又在中國獲得授權(quán)。專利之星網(wǎng)站顯示，該專利申請日為2016年10月11日，授權(quán)公告日為2021年11月2日。除了在中國、美國，該專利在歐洲、韓國也分別注冊，可以說該專利幾乎在全球主要電池生產(chǎn)地區(qū)得到保護(hù)。由此可見，“可充電鋁離子電池”即是其最早申請的專利，也是其較為核心的專利。
而“可充電鋁離子電池”的發(fā)明人之一，便是Rahul Mukherjee（拉胡爾?慕克吉），根據(jù)Pitchbook網(wǎng)站，Everon24的聯(lián)合創(chuàng)始人中就有一位叫做Rahul Mukherjee Ph.D（拉胡爾?慕克吉博士）。記者在領(lǐng)英上查詢發(fā)現(xiàn)，Rahul Mukherjee基本上都是印度人以及印度裔。
對比Saturnose官網(wǎng)，其與Everon24有多個(gè)相似點(diǎn)。Everon24分支機(jī)構(gòu)在特拉華州，Saturnose也在特拉華州；Everon24核心專利是“可充電鋁離子電池”，而Saturnose披露的鋁離子電池也是可充電的；Everon24核心技術(shù)人員可能是印度人、印度裔，Saturnose同樣深具印度背景。
完美的鋁離子電池?cái)?shù)據(jù)
可以看出，不管是Saturnose還是Everon24，都是電池界名不見經(jīng)傳的小公司，之所以引起行業(yè)巨大影響，還是因?yàn)镾aturnose官網(wǎng)所公布的數(shù)據(jù)太過誘人，并且完美填補(bǔ)了鋰離子電池存在的諸多缺陷。
鋰離子電池最為人詬病的是續(xù)航，雖說如今大量新能源車型續(xù)航都能達(dá)到500公里、600公里。但是冬天一到，續(xù)航里程就大幅衰減。特別是今年爆紅的磷酸鐵鋰電池，冬季衰減程度尤甚。
但就Saturnose公布的數(shù)據(jù)來看，續(xù)航問題根本不值一提。目前鋰電池中能量密度較高的當(dāng)屬高鎳三元鋰電池，近期國軒高科披露，其高鎳三元鋰電池單體能量密度達(dá)302Wh/kg，并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。對于高鎳三元之后進(jìn)一步提升電池能量密度，業(yè)界普遍看好固態(tài)電池。2021年1月，蔚來發(fā)布能量密度高達(dá)360Wh/kg的固態(tài)電池。不過，蔚來一直未披露固態(tài)電池供應(yīng)商，其固態(tài)電池能否如期量產(chǎn)仍存爭議。
Saturnose披露的鋁離子電池能量密度，不僅遠(yuǎn)超目前較為成熟的高鎳三元，更是大幅超越尚未成熟的鋰離子固態(tài)電池。Ea2I電池目前能量密度為550-750wh/kg，未來路線圖為1800wh/kg。
按照能量密度下限計(jì)算，Ea2I電池是蔚來固態(tài)電池的1.53倍，是國軒高科高鎳三元的1.82倍。按照能量密度上限計(jì)算，則分別是蔚來固態(tài)電池、國軒高科高鎳三元的2.08倍、2.48倍。
來源：Saturnose
鋰離子電池另一大缺陷在于安全。鋰離子電池的熱不穩(wěn)定性，是導(dǎo)致起火、燃燒的重要原因。
Saturnose在官網(wǎng)指出鋰離子電池的弊端，其表示：“安全是所有鋰離子電池中最大的問題。大多數(shù)鋰離子電池的火災(zāi)和爆炸都是短路造成的，當(dāng)分離器發(fā)生故障并讓正極、負(fù)極接觸時(shí)，電池就會(huì)開始過剩，并被電解液中的化學(xué)物質(zhì)點(diǎn)燃?！?
Saturnose方面認(rèn)為，傳統(tǒng)的18650鋰電池使用易燃的電解液，而Ea2I電池使用的是全固態(tài)電解質(zhì)。據(jù)此，Saturnose表示：“與目前世界上所有的鋰離子電池相比，我們的全固態(tài)鋁電池是：最安全、更輕、更耐熱?！?
另外，Saturnose也提到鋰離子電池在負(fù)極材料的選擇局限、循環(huán)次數(shù)以及對昂貴金屬的依賴，比如三元鋰電池就使用鈷、鎳。而Ea2I電池循環(huán)次數(shù)達(dá)3萬次，并且宣稱成本更低。Saturnose表示：“（鋁離子）電池每千瓦成本比鋰電池目前的成本低50%?！?
鋰電池龍頭們怎么看？
成本更低、續(xù)航更強(qiáng)、更安全、壽命更長，真的有如此完美的電池？Saturnose在其官網(wǎng)給出的數(shù)據(jù)真的能實(shí)現(xiàn)？業(yè)內(nèi)大佬們有沒有技術(shù)儲(chǔ)備？
12月8日，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者分別聯(lián)系了特斯拉、寧德時(shí)代、比亞迪等行業(yè)龍頭。對于是否具有鋁離子電池相關(guān)技術(shù)積累，特斯拉方面不予評價(jià)，寧德時(shí)代工作人員表示：“有價(jià)值的技術(shù)我們都有布局?！倍葋喌隙剞k公室工作人員則表示其對技術(shù)問題沒有關(guān)注，應(yīng)該致電投資者關(guān)系部門。記者旋即撥打投資者關(guān)系電話，不過一直未能接通。
對于國內(nèi)電池龍頭而言，鋁離子電池真的有價(jià)值嗎？通過智慧芽全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫搜索關(guān)鍵詞“鋁離子電池”，專利申請量位居前列的為Everon24、北京科技大學(xué)、杭州高烯科技有限公司、北京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、北京金呂能源科技有限公司、深圳博磊達(dá)新能源科技有限公司等，專利申請量分別為16項(xiàng)、14項(xiàng)、12項(xiàng)、10項(xiàng)、6項(xiàng)、6項(xiàng)和5項(xiàng)。
記者注意到，國內(nèi)專利申請量較多的公司當(dāng)屬高烯科技。12月8日，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》致電高烯科技，其工作人員表示：“我們現(xiàn)在有一些技術(shù)積累，但還沒有產(chǎn)業(yè)化。如果你想了解更細(xì)一點(diǎn)，可以聯(lián)系研發(fā)的同事?！?
隨后，上述工作人員通過社交APP向記者發(fā)送一篇公眾號文章《浙江大學(xué)高超教授團(tuán)隊(duì)：低成本膨脹石墨正極提高鋁離子電池的倍率性能》。該文章發(fā)布于2021年9月。文章介紹稱，“鋁離子電池具有負(fù)極容量高、安全性好、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，在未來的大規(guī)模儲(chǔ)能和高功率供能等領(lǐng)域有非常好的應(yīng)用前景。目前鋁離子電池主要采用層狀結(jié)構(gòu)的碳材料（石墨烯、石墨）作為鋁離子電池正極，具有較高的輸出電壓、優(yōu)異的快充和循環(huán)穩(wěn)定性。然而鋁離子電池的石墨烯基正極容量仍有很大的提升空間，進(jìn)一步深入探討碳材料正極的儲(chǔ)能機(jī)制有益于合理設(shè)計(jì)鋁離子電池正極”。
啟信寶信息顯示，高烯科技由長興德烯科技有限公司全資持股，德烯科技的大股東是高超，持股比例為52.69%。
通過專利之星檢索發(fā)現(xiàn)，高烯科技持有的專利高達(dá)124項(xiàng)，其中與鋁離子電池相關(guān)僅1項(xiàng)。實(shí)際上，高烯科技共申請8項(xiàng)鋁離子相關(guān)專利，不過7項(xiàng)目前處于失效狀態(tài)。
值得一提的是，高烯科技不僅申請鋁離子電池相關(guān)專利，其持有的專利還包括“一種鋅離子電池固態(tài)電解質(zhì)”“一種鋰離子電池用石墨烯-氧化鐵膜及其制備方法與應(yīng)用”。由此可見，高烯科技并非專精鋁離子電池。
此后，記者又致電深圳博磊達(dá)新能源科技有限公司等多家具有鋁離子電池專利的公司，不過這些公司不是電話未能接通，就是拒絕接受采訪。除了企業(yè)，記者也陸續(xù)致電相關(guān)研究機(jī)構(gòu)及涉獵該領(lǐng)域的學(xué)者，比如清華珠三角研究院鋁離子電池研發(fā)中心等，不過均未能得到回復(fù)。
曙光再現(xiàn)還是又一場炒作？
事實(shí)上，早在2017年4月，美國斯坦福大學(xué)以戴宏杰教授為首的研究小組便發(fā)表了關(guān)于鋁電池的論文。據(jù)悉，這種鋁電池具有高效耐用、可燃性低、成本低、充電快速等優(yōu)點(diǎn)，可成為常規(guī)電池的安全替代品。
2021年5月，澳大利亞昆士蘭大學(xué)開發(fā)新型石墨烯-鋁電池，與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，這種電池的充電速度更快，更具有可持續(xù)性，而且使用壽命更長，比當(dāng)前鋰離子電池的壽命長3倍。受益于更高的能量密度，其充電速度提高了70倍。
然而，歷次鋁離子電池宣稱的性能均沒有這次這般夸張。12月7日，該消息在國內(nèi)資本市場發(fā)酵，甚至有投資者向上市公司提問相關(guān)問題。比如*ST赫美，12月7日就有投資者詢問：“公司2015年與斯坦福大學(xué)簽署的鋁離子電池合作協(xié)議，不知是否有后續(xù)進(jìn)展和研發(fā)成果？”
12月7日至12月8日，震?？萍肌⒍喾?、國軒高科、江特電機(jī)、中國寶安、寧德時(shí)代、星云股份、云鋁股份、格林美等多家上市公司均有投資者提問，試圖了解鋁離子電池相關(guān)情況，市場火熱程度可見一斑。
資本市場方面，中國鋁業(yè)近期股價(jià)見底回升，12月6日、12月7日、12月8日分別上漲10.02%、6.07%、2.54%，截至12月8日收盤市值已超千億。
相比之下，寧德時(shí)代12月6日、12月7日分別下跌4.33%、4.30%，12月8日有所回升，漲幅達(dá)1.59%；國軒高科12月6日、12月7日分別下跌4.81%、4.95%，12月8日同樣小幅回升，漲幅達(dá)1.88%。
對于鋰離子電池的未來，真鋰研究市場總監(jiān)王觀林對《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示：“從產(chǎn)業(yè)鏈的布局情況，（鋰離子電池）已經(jīng)非常完善，各個(gè)環(huán)節(jié)的高中低端都全方位滿足。從技術(shù)角度來說也是不斷創(chuàng)造各材料的極限性能，而且衍生更符合需求的產(chǎn)品。從資本投資角度，也都非常喜歡這種成熟的產(chǎn)品，只要市場需求不斷爆發(fā)，資本都會(huì)不停涌入，助力行業(yè)發(fā)展。當(dāng)前只需把各制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行升級，實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的碳排放。因此，替代鋰電的方案還是比較難的。”
