鉅大LARGE | 點擊量：580次 | 2021年10月08日
混合鋰金屬電池前景幾何？
日前，混合鋰金屬電池開發及制造商麻省固能新能源科技有限公司（下稱“麻省固能”）公布消息稱，已經與艾芬豪資本收購公司（下稱“艾芬豪”）達成合并協議，合并后的公司將以麻省固能的名義運營，年內在紐約證券交易所上市。值得一提的是，麻省固能是目前全球唯一經過第三方驗證的混合鋰金屬電池公司。
混合鋰金屬電池是全新的技術概念，與其他電池技術路線有何不同？未來產業化前景又如何呢？
電池技術“新寵”
其實，混合鋰金屬電池并不是麻省固能最初的研究方向。麻省固能創始人兼首席執行官胡啟朝此前透露，在成立之初曾研究固態鋰金屬電池，但目前為止，全球各家公司和研究機構均認為固態鋰金屬電池很難成型，因此在嘗試研究一段時間后，于2015年改變路線，將混合鋰金屬電池作為新的突破口。
與艾芬豪合并后，麻省固能將成為年內全球第一家混合鋰金屬電池上市公司，此次交易得到了多家戰略投資者和全球汽車制造商的支持。今年三月，麻省固能宣布與通用汽車公司達成聯合開發協議，在馬薩諸塞州波士頓一處新預生產基地制造高性能的“A-Sample”鋰金屬電動汽車電池；五月，麻省固能與現代汽車和起亞簽署了聯合開發協議，為現代的電動汽車開發“A-Sample”鋰金屬電池。另外，麻省固能的投資者還有來自全球最大電動汽車市場亞洲的重要汽車制造商和電池生產商，包括吉利控股集團、上汽集團和富士康等。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
“一般鋰離子電池的負極材料是石墨，換成鋰金屬后，能提高電池能量密度，但是目前鋰離子電池的能量密度還達不到電動汽車的續航要求，具有一定的局限性。”伊維經濟研究院研究部總經理吳輝在接受本報記者采訪時指出，“電池技術在不斷進步，假如有類似混合鋰金屬電池這樣的新技術出現，肯定會受到車企關注。”
安全隱患有待消除
相比傳統的鋰離子電池、全固態鋰金屬電池以及鈉離子電池，混合鋰金屬電池有何不同？
新能源與智能網聯獨立研究者曹廣平告訴記者，混合鋰金屬電池技術路線與現有的鋰離子電池的不同，重要體現在兩方面，首先是電解層將氧化物固態電解質和高濃度電解液混合，其次是負極為鋰金屬。“與傳統的鋰離子電池相比，它采用了克容量大的鋰金屬負極以及較薄固態電解質層，可以大幅度提升能量密度；與全固態鋰離子電池相比，它更易成型，而且由于電解質層保留了一部分電解液，界面阻抗小，充電時間仍舊較快；與鈉離子電池相比，雖然能量密度高很多，但鋰金屬用量較大，假如未來鋰資源不夠，難以供應的話，恐怕得回收其負極鋰金屬。”
“另外，混合鋰金屬電池的快充性能、壽命等并不遜色，因此在保證高能量密度的同時，其他特性并不會被削弱，與現有生產設備也有較好的兼容性。更為重要的是，在安全模型和數據上都開始有產業化積累，能夠保障電池較為安全地運行。”曹廣平進一步解釋說。
但是，相比更為安全的純固態電池，鋰金屬電池仍然會存在安全隱患，無法達到絕對安全。對此，胡啟朝表示，麻省固能會通過使用內部研發團隊開發的更為安全材料，在汽車電池管理系統里升級算法等方法，減少安全隱患。“電池不可能做到100%安全，但在新增一系列技術手段后，能夠保證用戶的使用安全。”
實現替代尚需時日
“鋰金屬電池替代鋰離子電池不是一個迅速的過程，而是逐漸替代，長遠來看，動力鋰離子電池電池最終會是鋰金屬電池的天下，也許中間會發展出不同路徑，但鋰金屬電池是最終形態。”胡啟朝曾指出。
近年來，新型電池研發技術層出不窮，多個國家和地區都在尋找克服鋰離子電池缺陷的方法，消除痛點。據了解，與鋰離子電池相比，鋰金屬電池擁有幾乎兩倍的能量密度，重量也更輕，這使得鋰金屬電池在電動汽車領域的應用潛力更大，未來是否會逐漸替代鋰離子電池？
“混合鋰金屬電池屬于混合固態鋰離子電池，這種能量密度高的電池是發展趨勢，尤其是作為動力鋰離子電池，質量很輕，容易被電動汽車產業接受。”曹廣平指出，“混合鋰金屬電池替代現有鋰離子電池還要一個過程，其氧化物膜、高濃度電解液、鋰金屬薄帶等的原材料和生產工藝，仍要時間。”
曹廣平建議：“可以同步開展這類電池材料循環利用技術的開發，從實驗室階段就考慮材料多次循環降本的問題，防止走入電池回收‘資源不夠又不能降本’的死胡同。”
延伸閱讀：
在政策和市場的雙重推動下，2021年，動力鋰離子電池產業迎來了技術上的快速突破期：蔚來汽車公布150千瓦時固態電池，廣汽埃安推出石墨烯電池，鈉離子電池成為最新焦點。初創公司麻省固能研發的混合鋰金屬電池技術，同樣受到眾多主流公司和投資者的青睞。
與目前普遍采用的石墨、硅碳等負極材料相比，鋰具有更大的克容量，能夠大幅提高整個電芯的能量密度，鋰金屬電池始終是動力鋰離子電池行業的重要研發方向。但金屬鋰在穩定性和可控性上表現較差，使用過程中較容易造成正負極短路，縮短電池壽命，甚至引發電池著火。
麻省固能將成熟高效的鋰離子電池生產工藝和鋰金屬電池的高能量密度進行結合，開發出了混合鋰金屬電池，并得到多方支持，但全新的混合鋰金屬電池究竟能否解決續航里程、電池安全等當下消費者最為關注的問題，仍舊要持續關注。
