国内首条锂金属电池生产线已落成 能量密度提升超40%

　　从1859年最初的铅酸电池，到后来的镍氢电池，再到上世纪90年代索尼推出第一代锂离子电池。电池技术的发展越来越快，而且朝着轻薄化、高容量的趋势发展。

　　时间来到2020年之后，以石墨为负极的传统锂离子电池的能量密度开始触及天花板，市场亟需新一代电池体系。全固态锂电池虽然是一个方向，但实现产业化需要很长的路要走。从电池结构角度提升容量很难有质的提升，还需从材料本身出发，开发新的材料体系。新一代电池体系-锂金属电池将是锂电池的终极方向。

　　“现有的锂离子电池能量密度触及天花板，续航时间和续航里程是行业永远的痛点。新一代锂金属电池能解决行业痛点，前景极其广阔。”金羽新能的创始人、总经理黄杜斌博士指出。

　　什么是锂金属电池

　　锂金属电池也被市场称为金属锂电池，但是前者是专业的称谓。

　　要将当前的动力电池能量密度提升一个量级，锂金属电池已是公认的不二选择。

　　锂金属电池是将锂金属作为负极的一种电池技术路线，锂金属的容量为3860mAh/g，约为石墨的10倍，可与现有高容量正极体系搭配。

　　而高能量密度锂金属电池，以其材料本身的优势，超出常规锂电池40%以上的能量密度(可以轻松达到400wh/kg以上)。长续航的能力，可以应用在智能可穿戴领域、智能手表、无人机等。随着技术不断的成熟，锂金属电池也可以应用在新能源汽车、电动船舶、电动飞机等领域。

　　在通往锂金属电池的路上，目前主要采用两种路径。一种是从液态锂离子电池到固态锂电池(采用固态电解质，负极使用石墨或硅碳材料)，再进一步到固态锂金属电池，另一种则是从液态锂离子电池到半固态锂金属电池，再进一步到固态锂金属电池。

　　金羽能源选择的是后者。

　　据黄杜斌博士介绍，金羽新能围绕高能量密度的锂金属电池量产，已形成一系列的技术、工艺及设备。

　　例如，金羽新能已成功研发低成本亲锂电解液、耐高压固态电解质膜、锂碳复合负极等技术，以及薄锂负极模切、叠片、封装、化成等工艺和设备。

　　“我们以新型电解液为核心，配套正负极材料选型优化，针对性设计模切、化成等工艺。”黄杜斌博士称。

　　“我们从正负极、隔膜、电解液等材料本身进行优化，从根本上提高电池的能量密度和安全性”，金羽新能CTO李爱军博士称。

　　据了解，金羽新能的锂金属电池，在核心技术上已形成一系列安全保障方案，包括应用原位固态电解质界面保护、锂枝晶抑制工艺、柔性相变吸热阻燃膜材料等，令锂金属电池可通过穿刺、跌落、短路、过充、热滥用等严酷测试。

　　锂金属电池的进阶之路

　　以金羽新能目前的锂金属电池为例，其拥有五大优势：

　　安全性好：在极端情况下(挤压、跌落、热滥用)电池不起火不爆炸;

　　循环寿命长：100%DOD寿命超过400次;

　　能量密度高：重量能量密度高达>400Wh/kg，体积能量密度高达>850Wh/L;

　　超轻超簿：质量更轻、体积更小;

　　工作温度宽：-40℃至60℃稳定充放电。

　　以金羽新能已经推出或即将推出的产品，与现头部企业产品做对比，可获得更直观的感受。

　　在消费电子方面，金羽新能850mAh&3.85V的待量产产品，，可提升20%续航时间;900mAh&3.85V处B样阶段的产品，，可提升25%续航时间。

　　在动力电池方面，金羽新能高能量密度360Wh/Kg已完成B样的产品，可应用在无人机上，提高20%的续航;可将电动汽车续航里程提升至800公里;420Wh/Kg已完成A样的产品，可将电动汽车续航里程提升至1200公里。

　　此外，金羽新能持续开发面向特定设备需求的高能量密度电池，为型号研制、新型电池开发提供研发服务，多款产品已送相关单位试用。应用场景包括通讯、航天飞行器、长续航无人机、导航设备等。

　　从以上可看到，锂金属电池用于消费领域已处待量产阶段。锂金属动力电池则已经完成B样，下一步就是进入C样。

　　现在处于行业领先地位的金羽新能，第一代锂金属动力电池马上就将进入C样，说明支持续航至少达到1000公里的锂金属动力电池，即将来了!

　　关于金羽新能

　　据了解，金羽新能于2017年在北京成立研发中心，致力于新型电池的研发、生产、销售和技术服务，是工信部锂离子电池安全标准工作组成员、新型锂金属电池行业总规范的制定者，并对核心技术拥有完全独立的知识产权，相关技术处于行业领先地位。

　　金羽新能于2019年在两山理论发源地浙江安吉组建产业基地，其首条柔性生产线，覆盖消费电子领域电池量产到动力电池打样需求，将于2021年第4季度联调完成，设计年产能150MWh。

　　目前，金羽新能用于3C领域的电池在持续优化中，动力电池处于开发试产阶段;面向智能穿戴客户的电芯已交付多家客户测试，体积能量密度超过800Wh/L;面向无人机客户的电芯已完成测试，能量密度超过320Wh/Kg，支持最高5C瞬时放电;现客户包括消费电子行业巨头、无人机企业以及国内军工企业客户等。

　　研发方面，金羽新能拥有来自北京大学、哥伦比亚大学、斯坦福大学、中科院等电池研发工程师组成的超一流团队，每年投入大量的资金，建成材料、电芯生产和检测分析为一体的研发中心和生产基地。

　　从专利角度看，当前国内第一批次30余项专利已申请，9项已经授权;第二批次30项专利已布局。此外，已与WIPO合作，正在进行10项重要专利PCT申请。

　　发展规划方面，金羽新能2021年的目标是“建起来”：今年上半年筹建国内首条锂金属电池产线，并专业定制设备，当前锂金属电池生产线已落成，半年产值达到3000万元;

　　2022年的目标是“跑起来”：拿到重点客户的订单，在市场上得到充分验证，年底启动动力电池示范线的建立;

　　2023年的目标是“好起来”：扩大客户及订单，开始测试锂金属电池体系在动力方面的应用。

　　“电池的续航问题已经困扰用户很多年了，随着新能源汽车和物联网可穿戴领域的发展，如何从根本上提高电池的容量，从而解决电池的续航已经成为行业内最大的问题，尽管目前很多客户对于该体系的认知和理解还存在偏差，但趋势是改变不了的，未来2-3年内，锂金属电池体系必将会改变现在电池格局。”金羽新能合伙人兼CMO刘威指出。

　　当前，由于金羽能源旗下的锂金属动力电池处于开发试产阶段，为更快地让锂金属动力电池量产装车，金羽能源有了融资计划。

　　引领金属锂电池的金羽新能，值得期待!