佚名 Datayes投研 2022-09-19 - 小 + 大
今天有消息报道:美国哈佛大学科学家为电动汽车开发了一种新型固态锂金属电池,该电池有望实现3分钟内完全充电,并且可持续使用20年。相关论文发表在最近的《自然》杂志上。 目前,初创公司AddenEnergy宣布已获得哈佛大学技术发展办公室授予的独家技术许可,用于推进该技术的商业化,其目标是将电池缩小为手掌大小的“软包电池”,其组件封装在铝涂层薄膜中。 该初创公司是开发固态电池系统的,它以Primavera资本集团牵头的515万美元资金已经结束了一轮种子融资,Rhapsody VenturePartners和MassVentures都参与在其中。 Adden Energy首席执行官Fitzhugh曾指出,“2019年,美国29%的二氧化碳排放量是通过运输产生的。车队完全电气化是我们可以为应对气候变化而采取的最有意义的步骤之一。然而,广泛采用电动汽车需要能够满足各种消费者需求的电池。例如,37%的美国人家里没有车库,所以不可能在家过夜充电。为了使这一细分市场电气化,电动汽车需要在与内燃车辆相当的时间内充电,基本上是在你目前在加油站花费的时间内。” 简单的说,现在美国为了低碳希望采用电车,但接近一半的美国人没有车库,达不到可以在家长时间充电,只能像加油那样去找像充电桩的地方,为了提高效率,希望电车充电和燃油车加油一样花费的时间短,就需要有足够满足条件的电池,这是电车发展必不可少的因素之一。 这款新电池与传统的锂离子电池相比,锂金属电池在相同体积下储存的能量要多得多,而充电时间却比传统锂离子电池少得多。 之所以体积小,能量大,充电时间短,主要是因为这些: 这种电池没有传统阳极中使用的主体材料,锂仅存在于阴极中。第一次给电池充电时,锂会从阴极移出,扩散通过固态隔板,并直接镀在阳极集电器上的薄金属层中,形成阳极。电池放电后,锂会扩散回阴极。 也就是说锂往复于阴阳极之间充当二者,这就消除了常规锂离子电池中阳极主体材料,大大减少了体积。 纯锂金属充当阳极还可以实现锂电池系统理论上最高的重量能量密度,能量也就大,二者共同影响更是提高了体积能量密度。 在这组织结构里,中间有个关键隔膜,这是由致密的、完全无机的陶瓷隔板制成,它是比人类头发还要细的薄膜,然后将其切成与扑克牌的长度和宽度相同的片段。 如果没有这个固态隔板,锂将形成树枝状晶体,该树枝状晶体会通过传统的多孔隔板生长并使电池短路。 关于这类电池,去年萝卜君也看到过,当时Sakuu公司宣布开始建设锂金属固态电池生产试验线。 该公司是3D打印初创企业,3D打印工艺原则上也适用于其他工业领域,但Sakuu公司认为在电池制造方面优势最大。 例如,完全不同的材料可以以单层形式喷涂到粉末床上。除了陶瓷和金属,该工艺还使用了Sakuu公司开发的一种名为PoraLyte的载体材料。这种载体材料有望实现无脆陶瓷层的、带有空腔组件的、简单快速的3D打印。 Sakuu公司最初将其产品定位于两轮、三轮和更小的四轮电动汽车,因为这些车辆需要轻的体积小的电池。该公司表示,如果需要,可以轻松地切换到其他类型和尺寸的电池。 同样对金属锂电池有布局的还有一家叫QuantumScape的公司,公司通过并购Kensington CapitalAcquisition上市,合并后公司的企业价值估计为33亿美元。不到1个月之后,该股市值已涨到超过477亿美元,涨幅高达13倍。 从QuantumScape公告的早前的测试来看,其电池可以在15分钟内充电到80%的容量,并且能量密度是高端商用锂电池的近两倍。 但现在看,充电时间15分钟与3分钟的区别以及种种,这些公司终究没有敌过这次《自然》杂志上的“技术”。 回头看我国,最近复旦大学高分子科学系彭慧胜团队在研究揭示纤维锂离子电池内阻随长度的变化规律,尝试构建一种新型纤维聚合物锂离子电池,例如做衣服的材料就可以实现“充电”的功能。 “出门不需要带充电器和充电宝,通过身上穿的衣服,就可以对手机进行无线充电。”或许可以通过这次研究成为现实。 但从电池本身来说,其能量密度、应用的编织技术、行业标准都仍有很大的发展空间。 这里,萝卜君还给大家整理了一些我国在布局固态的标的们: 而且,就我国而言,相对于这类固态电池,目前主流电池厂商都在大力试水半固态电池。它算是液态锂离子电池和全固态电池的折中方案,但相比这个固态锂金属电池还不是颠覆性创新。 综合现在电池的技术变革,叠加消费类电子产品对重量轻、体积小、容量大、安全性能好、可快充的锂离子电池需求不断增加。在萝卜君看来,轻薄化、高能量密度、高安全性和快速充电是未来行业重要的发展方向。倘若这项电池技术真的商业化,这个市场是“无法估计”的。 同时,面对电动汽车和储能市场的快速发展,动力电池在这些方面的表现或更受到消费者关注。接下来,这些技术发展,能否让生活实现科幻片的场景,值得期待。 这几天,很多粉丝纷纷留言问我,“怎么看待人民币汇率‘破7’?”这里我给大家整理了人民币汇率贬值对各行业的影响,也梳理了相关的重点标的,感兴趣的粉丝可以点赞后,戳下方“阅读原文”查看! 大家还想要了解什么板块,可以留言在下面,记得给萝卜君留个小心心♥! 免责声明:本文仅为对历史数据的客观分析,不构成任何投资建议,不对用户依据本文做出的任何决策承担责任 获取更多深度逻辑,以及更多高确定性的成长型公司,请点击最上方蓝字,关注Datayes投研公众号!(账号:robotouyan)
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