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日前，混合鋰金屬電池開(kāi)發(fā)及制造商麻省固能新能源科技有限公司（下稱“麻省固能”）發(fā)布消息稱，已經(jīng)與艾芬豪資本收購(gòu)公司（下稱“艾芬豪”）達(dá)成合并協(xié)議，合并后的公司將以麻省固能的名義運(yùn)營(yíng)，年內(nèi)在紐約證券交易所上市。值得一提的是，麻省固能是目前全球唯一經(jīng)過(guò)第三方驗(yàn)證的混合鋰金屬電池公司。

混合鋰金屬電池是全新的技術(shù)概念，與其他電池技術(shù)路線有何不同？未來(lái)產(chǎn)業(yè)化前景又如何呢？

電池技術(shù)“新寵”

其實(shí)，混合鋰金屬電池并不是麻省固能最初的研究方向。麻省固能創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官胡啟朝此前透露，在成立之初曾研究固態(tài)鋰金屬電池，但目前為止，全球各家企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)均認(rèn)為固態(tài)鋰金屬電池很難成型，因此在嘗試研究一段時(shí)間后，于2015年改變路線，將混合鋰金屬電池作為新的突破口。

與艾芬豪合并后，麻省固能將成為年內(nèi)全球第一家混合鋰金屬電池上市公司，此次交易得到了多家戰(zhàn)略投資者和全球汽車(chē)制造商的支持。今年3月，麻省固能宣布與通用汽車(chē)公司達(dá)成聯(lián)合開(kāi)發(fā)協(xié)議，在馬薩諸塞州波士頓一處新預(yù)生產(chǎn)基地制造高性能的“A-Sample”鋰金屬電動(dòng)汽車(chē)電池；5月，麻省固能與現(xiàn)代汽車(chē)和起亞簽署了聯(lián)合開(kāi)發(fā)協(xié)議，為現(xiàn)代的電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)“A-Sample”鋰金屬電池。另外，麻省固能的投資者還有來(lái)自全球最大電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)亞洲的主要汽車(chē)制造商和電池生產(chǎn)商，包括吉利控股集團(tuán)、上汽集團(tuán)和富士康等。

“一般鋰離子電池的負(fù)極材料是石墨，換成鋰金屬后，能提高電池能量密度，但是目前鋰離子電池的能量密度還達(dá)不到電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航要求，具有一定的局限性。”伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理吳輝在接受本報(bào)記者采訪時(shí)指出，“電池技術(shù)在不斷進(jìn)步，如果有類(lèi)似混合鋰金屬電池這樣的新技術(shù)出現(xiàn)，肯定會(huì)受到車(chē)企關(guān)注。”

安全隱患有待消除

相比傳統(tǒng)的鋰離子電池、全固態(tài)鋰金屬電池以及鈉離子電池，混合鋰金屬電池有何不同？

新能源與智能網(wǎng)聯(lián)獨(dú)立研究者曹廣平告訴記者，混合鋰金屬電池技術(shù)路線與現(xiàn)有的鋰離子電池的不同，主要體現(xiàn)在兩方面，首先是電解層將氧化物固態(tài)電解質(zhì)和高濃度電解液混合，其次是負(fù)極為鋰金屬。“與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，它采用了克容量大的鋰金屬負(fù)極以及較薄固態(tài)電解質(zhì)層，可以大幅度提升能量密度；與全固態(tài)鋰電池相比，它更易成型，而且由于電解質(zhì)層保留了一部分電解液，界面阻抗小，充電時(shí)間仍舊較快；與鈉離子電池相比，雖然能量密度高很多，但鋰金屬用量較大，如果未來(lái)鋰資源不夠，難以提供的話，恐怕得回收其負(fù)極鋰金屬。”

“另外，混合鋰金屬電池的快充性能、壽命等并不遜色，因此在保證高能量密度的同時(shí)，其他特性并不會(huì)被削弱，與現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備也有較好的兼容性。更為重要的是，在安全模型和數(shù)據(jù)上都開(kāi)始有產(chǎn)業(yè)化積累，能夠保障電池較為安全地運(yùn)行。”曹廣平進(jìn)一步解釋說(shuō)。

但是，相比更為安全的純固態(tài)電池，鋰金屬電池仍然會(huì)存在安全隱患，無(wú)法達(dá)到絕對(duì)安全。對(duì)此，胡啟朝表示，麻省固能會(huì)通過(guò)使用內(nèi)部研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的更為安全材料，在汽車(chē)電池管理系統(tǒng)里升級(jí)算法等方法，減少安全隱患。“電池不可能做到100%安全，但在增加一系列技術(shù)手段后，能夠保證用戶的使用安全。”

實(shí)現(xiàn)替代尚需時(shí)日

“鋰金屬電池替代鋰離子電池不是一個(gè)迅速的過(guò)程，而是逐漸替代，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，動(dòng)力電池電池最終會(huì)是鋰金屬電池的天下，也許中間會(huì)發(fā)展出不同路徑，但鋰金屬電池是終極形態(tài)。” 胡啟朝曾指出。

近年來(lái)，新型電池研發(fā)技術(shù)層出不窮，多個(gè)國(guó)家和地區(qū)都在尋找克服鋰離子電池缺陷的方法，消除痛點(diǎn)。據(jù)了解，與鋰離子電池相比，鋰金屬電池?fù)碛袔缀鮾杀兜哪芰棵芏?，重量也更輕，這使得鋰金屬電池在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力更大，未來(lái)是否會(huì)逐漸替代鋰離子電池？

“混合鋰金屬電池屬于混合固態(tài)鋰離子電池，這種能量密度高的電池是發(fā)展趨勢(shì)，尤其是作為動(dòng)力電池，質(zhì)量很輕，容易被電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)接受。”曹廣平指出，“混合鋰金屬電池替代現(xiàn)有鋰離子電池還需要一個(gè)過(guò)程，其氧化物膜、高濃度電解液、鋰金屬薄帶等的原材料和生產(chǎn)工藝，仍需要時(shí)間。”

曹廣平建議：“可以同步開(kāi)展這類(lèi)電池材料循環(huán)利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)，從實(shí)驗(yàn)室階段就考慮材料多次循環(huán)降本的問(wèn)題，避免走入電池回收‘資源不夠又不能降本’的死胡同。”

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在政策和市場(chǎng)的雙重推動(dòng)下，2021年，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了技術(shù)上的快速突破期：蔚來(lái)汽車(chē)發(fā)布150千瓦時(shí)固態(tài)電池，廣汽埃安推出石墨烯電池，鈉離子電池成為最新焦點(diǎn)。初創(chuàng)公司麻省固能研發(fā)的混合鋰金屬電池技術(shù)，同樣受到眾多主流企業(yè)和投資者的青睞。

與目前普遍采用的石墨、硅碳等負(fù)極材料相比，鋰具有更大的克容量，能夠大幅提高整個(gè)電芯的能量密度，鋰金屬電池始終是動(dòng)力電池行業(yè)的重要研發(fā)方向。但金屬鋰在穩(wěn)定性和可控性上表現(xiàn)較差，使用過(guò)程中較容易造成正負(fù)極短路，縮短電池壽命，甚至引發(fā)電池著火。

麻省固能將成熟高效的鋰離子電池生產(chǎn)工藝和鋰金屬電池的高能量密度進(jìn)行結(jié)合，開(kāi)發(fā)出了混合鋰金屬電池，并得到多方支持，但全新的混合鋰金屬電池究竟能否解決續(xù)航里程、電池安全等當(dāng)下消費(fèi)者最為關(guān)注的問(wèn)題，仍舊需要持續(xù)關(guān)注。 

原標(biāo)題：混合鋰金屬電池前景幾何？