高能量密度是動力電池的長期發展方向——專訪盟維科技CEO周莉莎

新華財經北京4月12日電（記者 李唐寧）當前，新能源汽車已經進入大規模產業化新階段，截至2022年底，全國新能源汽車保有量達1310萬輛，占全球總量的一半以上，產銷連續8年位居世界第一，這也對動力電池的產能和性能提出了越來越高的要求。盟維新能源科技有限公司聯合創始人、CEO周莉莎在接受新華財經專訪時表示，在“雙碳”目標指引下，新型電池產業正迎來高質量發展期，電池技術將快速革新，推動新型電池向高能量密度、長壽命、低成本的趨勢發展，其中，鋰金屬電池有望成為未來重要方向。

【資料圖】

近年來，我國在能源電池方面不斷取得突破，根據工信部數據，量產的三元電池單體能量密度達到了全球最高的300瓦時/公斤，無鈷電池達到了240瓦時/公斤，半固態電池接近量產狀態，產業發展處于國際領先水平。

“產銷高增帶動了動力電池的強需求，同時‘續航焦慮’也不斷推動著行業突破技術邊界。”周莉莎表示，電池能量密度方面，業界普遍計劃到2030年后單體能量密度可達500Wh/kg。

而實現這一目標，需要材料技術創新和材料體系的持續迭代。“高能量密度的實現需要進行正負極與電解質材料的協同適配，正負極技術路線決定了電池能量密度的上限，電解質技術路線影響電池綜合性能的發揮。”周莉莎介紹，從高比能鋰電池技術路線來看，正極材料升級方向從NCM622、811，往9系超高鎳、富鋰錳基等方向發展，未來也可能使用硫正極；負極材料升級方向從石墨、硅碳到使用金屬鋰，將來也會采用更輕量化的超薄鋰、甚至無鋰負極的設計。鋰金屬電池將是高比能動力電池的終極解決方案。

但她同時也提到，鋰金屬電池要實現量產裝車，無論在材料研究層面、工程技術層面還是產業生態層面都尚有諸多問題需要解決。具體而言，鋰金屬電池量產裝車需要平衡產品綜合性能指標，在兼顧安全性與能量密度的同時大幅度提升循環壽命，而且還要滿足包括放電倍率、環境適應性和經濟性等核心指標；工程技術層面，需要解決制造工藝優化，包括產線設備升級，以及關鍵過程控制等關鍵問題；產業生態層面，需要完善產業鏈供給，推動實現整車端設計、智能安全管理、鋰電回收等產業鏈協同提升。

如何保持高能量密度的前提下提升鋰金屬電池產品綜合性能？如何解決鋰金屬電池可制造性工程問題？周莉莎認為，鋰金屬電池在新能源汽車中的應用正逐漸進入產業視野。鋰金屬電池這類前沿性創新技術要實現從基礎研究到實用化產品開發的突破，必須選擇讓技術創新面向市場，用明確的市場需求導向，在應用場景中推進產品迭代。

這一方面，盟維科技選擇高鎳三元適配金屬鋰負極的技術路線，基于復合液態電解質對鋰金屬電池體系進行了包括從基礎材料、電芯工藝，到制造設備、結構設計等關鍵環節的系統性創新開發。

安全性能方面，通過采用鋰負極保護、阻燃性功能電解液等技術有效抑制鋰枝晶生長，可通過高低溫、針刺、短路、過充放等標準安全測試。2022年6月，盟維科技500瓦時/公斤級METARY?? Exx系列正式走出實驗室的“技術突破”階段，在特定應用場景得到用戶驗證，實現產品批量交付。今年3月，新型METARY?? EL系列鋰金屬電池產品公布，經過300次循環的容量保持率超過90%，250次深度充放電循環后，電池能量密度仍超過400Wh/kg。

此外，量產制造工藝也是影響電池產品綜合性能的重要因素。周莉莎表示：“我們非常重視解決工程技術問題，已經于去年9月正式啟用首創的鋰金屬電池自動制造線。”

除了安全性和能量密度，鋰金屬電池要實現量產裝車，還需要大幅度地提升循環壽命。周莉莎表示，公司預期2023年原型鋰金屬電池的循環壽命可突破800次，到2025年，鋰金屬電池動力電池產品循環壽命可達1000次，“具備大規模應用新能源汽車市場的基礎條件”。

從國際競爭層面看，日本、美國、英國、歐盟都從國家層面提出了動力電池發展的計劃，紛紛提出高能量密度電池的商業化應用時間表。這一方面，工業和信息化部也提出，支持開展高安全、全氣候鋰離子電池和全固態電池、大功率燃料電池等電動化技術攻關，持續提升新能源汽車產品的質量性能。

編輯：翟卓

關鍵詞：