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面向2025年之后的電動汽車動力電池選擇，要實現(xiàn)400wh/kg以上的能量密度，就要考慮以金屬鋰為負極的鋰金屬Li-Metal電池。
鋰金屬電池的研究最早可追溯到上世紀60年代，但金屬鋰負極在液態(tài)電池中存在一系列技術(shù)問題，尤其是金屬鋰的不均勻沉積和溶解導(dǎo)致鋰枝晶和孔洞的不均勻形成，從而引發(fā)安全問題。
作為最早瞄準固態(tài)金屬電池的科技企業(yè)，麻省固能(SES)就一直致力于鋰金屬電池的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
8月26-27日，2020先進電池材料集群產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇在深圳機場凱悅酒店舉行，此次會議由深圳先進電池材料產(chǎn)業(yè)集群主辦，深圳市清新電源研究院、高工鋰電、高工氫電聯(lián)合承辦。
下一代動力電池的產(chǎn)業(yè)化進展是此次論壇的重要探討議題。麻省固能(SES)創(chuàng)始人胡啟朝介紹SES在鋰金屬電池的開發(fā)路徑和產(chǎn)業(yè)化布局。
胡啟朝介紹，目前，SES已經(jīng)在波士頓建立鋰金屬電池研發(fā)中試線，在上海嘉定建立了世界第一個鋰金屬電池生產(chǎn)展示中心。眼下，SES正在籌備的是，基于已經(jīng)成熟的技術(shù)和工藝，通過規(guī)?；a(chǎn)來備戰(zhàn)2025年的“裝車”。
針對行業(yè)難題，SES建立了一整套的解決方式，包括鋰金屬負極材料、高濃度鋰鹽電解質(zhì)材料。同時，SES通過硬件(材料和電芯設(shè)計)和軟件(鋰金屬電池管理系統(tǒng))的結(jié)合，極大程度降低了鋰枝晶導(dǎo)致的安全問題。
材料方面，SES擁有LiFSI鹽和高濃度電解液在設(shè)計，生產(chǎn)和提純的全球?qū)＠?，特別是美國和歐洲市場。
在鋰金屬電芯和模組設(shè)計，生產(chǎn)和測試方面，SES有全球最大的鋰金屬電芯和模組生產(chǎn)線和數(shù)據(jù)庫，并用其來訓(xùn)練建立人工智能安全預(yù)測電池管理系統(tǒng)，提高鋰金屬電池的安全和可預(yù)測性。
除了安全，SES還實現(xiàn)了鋰金屬電池的循環(huán)和快充問題，其400wh/kg、1000wh/L以上的鋰金屬電芯能夠通過針刺，高溫等安全測試，循環(huán)500次以上，并達到12分鐘10%到80%的快充。
在產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn)上，結(jié)合隔膜，正極，鋰金屬和、高濃度鋰鹽電解質(zhì)材料結(jié)合，SES形成了相對成熟的工藝，可以達到產(chǎn)業(yè)化的級別。
過去幾年，SES也已經(jīng)將鋰金屬電池逐步導(dǎo)入到無人機、衛(wèi)星、航空、軍用等領(lǐng)域，得到成熟的驗證和應(yīng)用，下一步，其正在為電動汽車和電動飛行汽車的導(dǎo)入做準備。
按照規(guī)劃，SES預(yù)計2022年A樣(100Ah以上)，2023年B樣，到2025年能實現(xiàn)量產(chǎn)SOP。最新的進展是，已經(jīng)在和幾家國際車企確定共同開發(fā)協(xié)議。
胡啟朝表示，SES一方面要建立一套包括材料、電芯、模組及pack、BMS、回收在內(nèi)的完整的生態(tài)系統(tǒng)。另一方面尋求全球合作伙伴，共同建立GWh級工廠，通過規(guī)?；a(chǎn)來降低成本，以此推動鋰金屬電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
