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Innolith电池冲击“可燃烧”的锂离子电池

钜大LARGE  |  点击量:708次  |  2021年10月29日  

瑞⼠公司InnolithAG设计出不可燃的⾼能量密度电池,“这款电池将取代⽬前市场上的传统锂离子电池,并将使电动汽⻋⽐传统汽⻋更便宜”,公司总⼯程师MarkusBorck在彭博新能源财经的采访中如是说。


“锂离⼦电池技术由于它的可燃性已经达到发展瓶颈,另外,⾼成本及对⼀些诸如钴的稀有材料的依赖也限制了它的发展”,公司总裁SergeyBuchin告诉彭博新能源财经的记者。相反,Innolith公司的⽆机电解液技术不含钴,并在实验室中已验证它可以制造出更⾼能量密度的电池。


总裁SergeyBuchin


两年前,Innolith在美国的PJM系统中安装了第⼀套电⽹级的电池系统。SergeyBuchin说:现在,他的科学家和⼯程师们正在研发⽤于电动汽⻋的能量密度为1000Wh/kg的电池-三倍于⽬前特斯拉的电池能量密度-并将把成本降低⾄$50/KWh。


Innolith着眼于与⼤公司结盟以保证她在市场上的地位,并在今后四到五年的时间⾥把电动汽⻋电池推向市场。⾃创⽴以来,Innolith已从战略投资者那⾥筹得了巨额资⾦。


下⾯是访谈记录:


问:是什么使Innolith的⽆机电解液与众不同?


答:在锂离子电池中,电解液为电芯供应最基本的稳定性。⽆机电解液与⽬前市场上的电池使⽤的有机电解液相⽐有不⼀样的成分,它使⽤不同的电解盐和溶剂。我们的电解盐不含任何可燃物质,因此我们把起⽕的⻛险排除了。传统的锂离子电池电解液是由电解盐和有机溶剂组成的,⽽有机溶剂是可燃的。因此,假如电芯⾥有⼀个热点,它很容易被点燃;假如有溢出的电解液,⼀旦与热⾦属接触便会被引燃。这是传统锂离子电池的⼀个⾮常⼤的⻛险-⼀旦电芯开始起⽕,它产⽣很⼤的能量并会影响其他电芯⼀起反应,这会引起连锁反应,使整个电池系统燃烧。在⼀些极端例⼦中,甚⾄可以影响到相邻的电池系统。这是⽬前传统锂离子电池最令⼈头疼的问题,因为很多因素都可能导致起⽕。


问:Innolith是怎么样使她的电池不可燃的?


:我们采⽤了不可燃的电解盐和溶剂。我们的溶剂与传统的有机电解液相⽐可以溶解更⾼⽐例的盐,这让电解液具有更⾼的导电性,并使电池的功率更强。同时,由于电解液中不含有机物,消除了助燃的重要根源。


问:除了不可燃以外,还有什么可以证明你们的电池具有⻓寿命和更好的能量密度?


答:传统锂离子电池在副反应中会失去锂,随着时间的推移电解液的导电率下降,同时,电极的变化也会加速⽼化,这使得经过多次循环充放之后能量降低。在⽆机电解液中是不会有副反应的。我们的电芯不会发⽣加速⽼化,它的功率也是可以预测的。


问:你们的技术与⽬前市场上的电池相⽐是否使⽤⽐较少的贵⾦属,譬如钴?


答:我们的电池是锂离子电池,但不含钴。不论是在我们已经研制成功并已实现商业应⽤的功率电池,还是我们研发的⽤于电动汽⻋的能量电池,都不含有钴。


问:把Innolith的电池推向市场都⾯临什么挑战?


答:⽬前的市场中传统锂离子电池占主导地位,它的技术已经被证明了。但是传统锂离子电池存在⼀些问题,⽐如它的可燃性,⾼成本以及使⽤贵重稀有⾦属。传统锂离子电池的发展已经到达它的极限了,下⾯⼀些新的技术将会取代传统锂离子电池。固体电池是⼤家都听说的⼀个技术,它不可燃且稳定。但这个技术还没有被证明,它的功率也很低。很多科学家都认为固体电池技术在2030年前都不可能实现商业化应⽤。接下来还有锂硫电池和锂空⽓电池技术,它们能供应⾮常⾼的能量密度。但它们在2030-2040年前都不可能实现商业应⽤。我们为市场带来新的电解液,它具有⾼能量密度,并且很稳定。但它是⼀种新技术,要找到进⼊市场的途径。我们的电池⽣产⼯艺并不⽐传统电池复杂。⽬前,市场的关注点在⼀种技术上,但会转向其他技术的,就像当年从铅酸电池转向锂离子电池⼀样。


问:能谈⼀谈你们在美国安装的电池的运营情况吗?


答:我们在2017年8⽉在美国PJM系统⾥安装了2MW/1MWh的电池系统,供应调频服务,每天的充放次数在10-12次左右。在PJM系统内供应调频服务是对我们电池经济性的最好的检验。PJM系统的信号是很严苛的,很多的电池在该系统中使⽤⼀到两年后就要更换,⽽我们的电池可以在这样的系统⾥⼯作⼗到⼗五年。


问:你们有计划在不久的将来扩⼤这个项⽬的规模吗?


:⾸先我们计划扩展我们在PJM的装机容量,另外,我们计划在美国的其他地区开发类似的项⽬。⽬前我们有⼤约100MW的项⽬。


问:你们的资⾦从哪⾥来?


答:我们已经为这个技术投⼊了⼏亿美元,包括收购Alevo公司在德国和瑞⼠的资产。我们的资⾦来⾃于⼀个战略投资者,他的家庭办公室管理着他的投资。我们希望与⼀家⼤公司结盟以加强我们在市场上的地位。结盟的⽅式可以是许可证⽣产,建⽴合资公司,或相互投资。


问:给我们说说你们最新宣布的⽤于电动汽⻋的电池。


答:我们在⼀年半前有⼀个突破性的发现,这个发现使我们能够制造出1000Wh/kg,造价在$50/kWh的⾼能量电池。这种电池可以⽤在电动汽⻋,让电动汽⻋⽐传统汽⻋还便宜。这种电池也可以⽤在电⽹储能,使可再⽣能源经济性⼤⼤提⾼,同时,这种电池还可以⽤在其他领域,⽐如说轮船,等等。相⽐较⽽⾔,特斯拉的电池能量密度是280Wh/kg,⽽且传统锂离子电池的能量密度的极限值是350Wh/kg~400Wh/kg.


问:在制造成本上与传统锂离子电池的⽐较是怎么样的?


答:⽬前锂离子电池的造价在$150/kWh~$400/kWh.我们预计在这款⾼能量电池量产时,初期造价将会低于$100/kWh,随着产量新增,造价会低于$50/kWh.


问:$50/kWh的造价是基于什么算出来的?


:它是基于对材料的估算得出的。因为电池的能量密度提⾼了三倍,这就意味着只要三分之⼀的材料去制造电池,这⼤⼤降低了材料成本。


问:你们计划什么时候量产?


:⽬前原型已经在实验室做出了,我们还要两年的时间把可以量产的电芯设计出来,再设计⽣产⼯艺,然后推向市场。因此,我们要四到五年的时间把它市场化。


问:在公司规模开始壮⼤的时候,你们要进⼊什么市场?


答:我们会看所有电池应⽤的领域。第⼀阶段会着重在电⽹的辅助服务⽅⾯,⽐如调频调压;第⼆阶段将会着眼电动汽⻋;⻓期来看,我们会瞄准电池在轮船和⻜机上的应⽤。



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