輝能固態電池量產“跟蹤”

作為動力電池技術進化的“下一站”,關於固態電池的風吹草動都會引發全行業的“側目”。

最近,臺灣固態電池企業輝能科技宣佈完成D輪融資,投資方包括中銀投資和一汽集團產業基金,融資將用於固態鋰電池的商業化和工廠建設。

成立於2006年的輝能科技,在2013年實現了固態鋰電池的商業化量產,早期應用於消費電子領域,近年來重點“瞄準”電動汽車領域。

截至目前,輝能科技已經和蔚來、愛馳、天際等多家車企簽訂合作協議,謀劃基於固態電池和其MAB電池系統的裝車配套。

而在此次新一輪融資中,有來自一汽的產業基金入局,這可能也將意味著,輝能的固態電池產業化已經進入到傳統車企的視野範圍。

和融資消息同步推進的還有輝能科技在產品和產業化上的最新進展。在最近的高工鋰電在線直播中,輝能科技CEO楊思枏介紹了其固態電池技術、產能佈局、市場策略方面的最新進展。

輝能固態電池量產“跟蹤”

在電芯環節,輝能最新可量產的動力電池固態產品SN-01,基於自身開發的固態陶瓷電解質,採用NCM811+硅系負極體系,重量能量密度可達231wh/kg,體積能量密度達550wh/L,同時可以實現5C快充快放,預計將於2020年達到量產條件。

楊思枏介紹,在SN-01之後,輝能還將進一步推出SN-02—— SN-06系列電芯產品,到SN-06,能量密度可達335wh/kg。

性能提升背後,主要採用的方式包括:

一是在負極上加大硅的比例,目前,輝能已經找到100% SiOx下克服體積膨脹的方式,並已經申請專利;

二是針對硅負極存在的庫倫效率問題,導入負極預鋰化和正極富鋰化技術,輝能預鋰化機會研發成功,由74%提升至84%。

三是在固態陶瓷電解質上不斷降低厚度,在不影響導電率的情況下,可以從現有的45μm逐步降低至25μm。

四是在集流體上,鋁箔從15μm將減薄至10μm,銅箔則可往4.5μm降低。

在Pack環節,輝能科技正在儲備和開發新一代固態電池MAB系統,其採用第二代MAB技術+風冷設計。

MAB 是指Multi-Axis BiPolar+,是輝能基於其固態電池而自主研發的多軸向雙極技術。該技術通過內部串並聯,電芯可以組成一個大的複合式電池芯。它節省掉外部串聯所需的打線、金屬柄或金屬棒等,既降低阻值,減少發熱問題的產生。此時,保護系統、冷卻系統、BMS系統就可得到簡化,同時重量/體積成組效率得以增加。

與市場上現有的VDA355模組相比,基於MAB的系統能能量密度有明顯更高的表現。

輝能固態電池量產“跟蹤”

楊思枏介紹,採用第二代MAB技術+風冷設計,優勢體現在散熱快、均溫性高;自然進氣、冷卻機制再進化;系統能量密度可以達到213wh/kg,在成本上也將更具競爭力,可以接近100美元/kwh。

輝能固態電池量產“跟蹤”

在產能規劃及佈局上,在臺灣,輝能科技已經於2017年建成了40MWh的中試線,並實現自動化的卷式生產。今年預計完成1GWh固態電池產線的試車,明年開始量產。

在大陸,輝能的思路是,結合車企和零部件企業在產業鏈上的價值分工、與地方政府的政策和資金支持、再搭配輝能的電池技術,可以籌劃建立固態電池產業集群。預計到2025年將建成35GWh固態電池產能。此外,還將進一步規劃全球產能佈局。

配合支持固態電池大規模量產,輝能已經建立形成一套中試線量產指標,在工程能力上,可以達到2907個質量控制點,產線全線良率可以達到92%。產品一致性達到95%,電壓偏移率達0.05%。

輝能固態電池量產“跟蹤”

在市場策略上,輝能同時提供固態鐵鋰和固態三元兩種產品方案。針對高續航的高端車型,提供兼顧安全性和能量密度的固態三元方案,針對不追求續航的平價車型,則提供固態鐵鋰+風冷的方案,可以實現更簡化的設計和更低的成本,其固態鐵鋰系統成本可低至85美元/kwh。


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