SES創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官胡啟朝博士 資料圖片
7月13日,電動汽車鋰金屬電池供應(yīng)商麻省固能(簡稱“SES”)宣布,已與艾芬豪資本收購公司(簡稱“艾芬豪”)達(dá)成最終合并協(xié)議,預(yù)計(jì)在今年第三或第四個(gè)季度上市。
此次交易得到了多家戰(zhàn)略投資者和全球汽車制造商的支持,包括通用汽車、現(xiàn)代汽車,他們都已經(jīng)和SES達(dá)成車輛“A-Sample”(簡稱“A樣品”)聯(lián)合開發(fā)協(xié)議的參與方。此外,吉利控股集團(tuán)、上汽集團(tuán)、LG和富士康等也參與其中。
SES為何受到眾多主流企業(yè)及投資者的青睞?混合鋰金屬電池是下一代動力電池的“風(fēng)口”嗎?混合鋰金屬電池產(chǎn)業(yè)化前景如何?7月22日,在SES中國媒體分享會上,SES創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官胡啟朝博士分享了公司發(fā)展近況及其混合鋰金屬電池的技術(shù)優(yōu)勢和發(fā)展前景。
胡啟朝于2007年獲得麻省理工學(xué)院物理學(xué)學(xué)士學(xué)位,并于2012年獲得哈佛大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)博士學(xué)位。攻讀博士期間,美國電池行業(yè)經(jīng)歷了鋰電池生產(chǎn)商A123公司的破產(chǎn)事件,在此背景下,胡啟朝創(chuàng)立SES。SES結(jié)合了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,開發(fā)出混合鋰金屬電池。目前SES在美國和中國兩地建有電池生產(chǎn)工廠,并在(美國)波士頓、(中國)上海和(韓國)首爾都有開展業(yè)務(wù)。
胡啟朝認(rèn)為,全固態(tài)鋰金屬電池的技術(shù)路徑可能永遠(yuǎn)都難以實(shí)現(xiàn),但是混合鋰金屬電池通過混合氧化物固態(tài)電解質(zhì)加高濃度電解液,是目前進(jìn)展最快的鋰金屬電池技術(shù)解決方案。從長遠(yuǎn)來看,電池的終端應(yīng)該是鋰金屬電池。
胡啟朝博士供圖
《中國汽車報(bào)》:與艾芬豪合并上市,對SES今后發(fā)展帶來哪些利好?
胡啟朝:合并后的公司將成為全球第一家擁有高能量密度的鋰金屬技術(shù)、具有顯著成本效益和大規(guī)模生產(chǎn)能力的混合鋰金屬電池上市公司。
我們預(yù)計(jì),合并后的公司股權(quán)價(jià)值約為 36 億美元(包括 3 億美元的或有對價(jià)),募資 4.76 億美元(假設(shè)艾芬豪的公眾股東沒有贖回)。交易結(jié)束時(shí),SES的現(xiàn)金預(yù)計(jì)將超過 6 億美元,包括通過合并交易得到的資金和 SES資產(chǎn)負(fù)債表上的現(xiàn)金。這些資金將為公司未來的發(fā)展和2025年產(chǎn)品商業(yè)化提供支持。
《中國汽車報(bào)》:混合鋰金屬電池的技術(shù)優(yōu)勢是什么?
胡啟朝:SES推出的混合鋰金屬電池結(jié)合了鋰離子電池和全固態(tài)鋰金屬電池的優(yōu)點(diǎn),尤其保留了高密度的優(yōu)勢,又保持了產(chǎn)品的可制造性。綜合來說,混合鋰金屬電池具備了更高密度、成本更低、重量更輕、安全性更高、充電速度更快、智能化水平更高等六大優(yōu)勢。
SES 是唯一一家在鋰金屬電池方面有獨(dú)立第三方測試報(bào)告的公司,Exponent、Eclipse Energy 兩家機(jī)構(gòu)對我們的混合鋰金屬電池的能量密度、快充能力、循環(huán)使用、放電、溫度、安全等性能進(jìn)行了全面的檢測。我們在負(fù)極部分采用了高能量密度的鋰金屬和保護(hù)層,電解液是具有專利的高濃度鋰鹽電解質(zhì),并采用了人工智能(AI)安全算法來進(jìn)行安全模擬和預(yù)警,使其電池比理論上的全固態(tài)鋰金屬電池具有更出色的性能和制造效率。
在滿足電池壽命和安全要求的前提下,SES 的混合鋰金屬電池能提供 400瓦時(shí)/千克的能量密度,15分鐘內(nèi)可快充達(dá) 80%。電池容量是傳統(tǒng)鋰離子電池的兩倍,同樣產(chǎn)能和使用同樣正極材料的情況下,成本能降低 20%,材料本身也會更安全。這些混合鋰金屬電池可以廣泛應(yīng)用到電動汽車和電動飛行汽車。
胡啟朝博士供圖
《中國汽車報(bào)》:芯片荒未解,電池荒又來。鋰金屬是電池的一個(gè)關(guān)鍵性材料,是否有考慮鋰金屬荒?
胡啟朝:在鋰金屬電池行業(yè)原材料供應(yīng)方面,鋰并非影響電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題,電池正極所需材料中如鎳、錳、鈷等才是更稀缺的材料,越高能量密度的電池,其正極中鎳的成分會越高,鎳荒大概率將是未來電池材料所面臨的真正問題。
艾芬豪是一家綜合礦業(yè)公司,在世界多個(gè)地區(qū)擁有充足儲量的鎳礦和銅礦,其中南非的Platreef項(xiàng)目中約有41億磅鎳金屬。SES選擇和艾芬豪合并一部分重要原因在于對未來發(fā)展布局具有的戰(zhàn)略意義。
目前全球四大鋰礦,中國占兩個(gè):贛峰和天齊。其中,天齊鋰業(yè)是SES的股東。除了天齊鋰業(yè),我們還有另外兩家合作商,目前還不方便透露。因此,鋰金屬材料供應(yīng)問題不大。
《中國汽車報(bào)》:隨著電動車保有量的增加,起火事件時(shí)有發(fā)生。近兩年國內(nèi)多家企業(yè)都推出了不起火電池。動力電池企業(yè)如何兼顧能量密度與安全問題?
胡啟朝:通常情況下,電池能量密度越高,電池的穩(wěn)定和安全性就越差。
對此,我們怎么解決呢?
一方面從電池材料入手,我們采用非常安全的材料——高濃度電解液,它的溶劑、鹽與常規(guī)鋰離子的不一樣,加上鋰金屬上的保護(hù)層。電解液從材料、溶劑的制造、鹽的提純和整個(gè)配方是我們完全內(nèi)部開發(fā)出來的,是比較高的機(jī)密。
二是加裝軟件系統(tǒng),在整個(gè)汽車電池管理系統(tǒng)里面,融入人工智能安全算法。我們通過對電池采集全方位的數(shù)據(jù),包括電化學(xué)數(shù)據(jù)、壓力、溫度等,推出了鋰金屬電池的安全算法,能夠提前幾個(gè)月甚至更長時(shí)間,對電池安全進(jìn)行評估和預(yù)警。
《中國汽車報(bào)》:可否預(yù)測一下鋰金屬電池產(chǎn)業(yè)化時(shí)間節(jié)點(diǎn)?
胡啟朝:車企要測試開發(fā)一款新型電動汽車動力電池技術(shù),周期是比較長的。
SES于2015年與通用汽車合作,于今年 3 月和 5 月分別與通用汽車和現(xiàn)代汽車簽署了聯(lián)合開發(fā)協(xié)議,為他們提供A樣品鋰金屬電動汽車電池。
胡啟朝博士供圖
SES混合鋰金屬電池產(chǎn)業(yè)化征程中,目前已經(jīng)邁出了A樣品的第一步。一是,在美國波士頓,和通用汽車共同建立了1GWh鋰金屬電池產(chǎn)線A樣品產(chǎn)線;2019年在中國上海嘉定建好產(chǎn)線,預(yù)計(jì)今年擴(kuò)產(chǎn)至1GWh。2023年,我們開始建設(shè)10GWh產(chǎn)能,做B和C樣品產(chǎn)線,預(yù)計(jì)2025年可以上車,2026年、2027年有望建成30GWh、70GWh甚至更大的產(chǎn)能。
從產(chǎn)業(yè)化上看,混合鋰金屬電池比純固態(tài)鋰金屬電池容易一些。當(dāng)然,挑戰(zhàn)還是存在的,例如目前全球沒有供應(yīng)商能夠批量生產(chǎn)超薄、超寬的鋰金屬。為此,我們正在和國內(nèi)一些鋰金屬廠商進(jìn)行合作。
此外, 我們還有非常多的細(xì)節(jié)需要一步步做好。在電池行業(yè)難的不是新技術(shù)、不是新概念,難的是處理細(xì)節(jié)的能力,比如生產(chǎn)、供應(yīng)鏈、質(zhì)量及與車企合作,再比如,電芯材料、電池組、電池包……每一環(huán)都有非常多的細(xì)節(jié)。
《中國汽車報(bào)》:縱觀鋰電發(fā)展,LG四元鋰電池將于2021年下半年交貨;從固態(tài)電池陣營上看,豐田搭載固態(tài)電池的原型車計(jì)劃在2022年推出,量產(chǎn)在2025年左右。從SES的時(shí)間表來看,鋰金屬電池預(yù)計(jì)2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。如何看待下一代動力電池技術(shù)發(fā)展趨勢?
胡啟朝:目前固態(tài)電池有兩種,一是固態(tài)鋰離子電池,已經(jīng)商業(yè)化。與鋰離子相比,其能量密度、生產(chǎn)工藝沒有明顯提高,競爭優(yōu)勢不明顯。二是固態(tài)鋰金屬電池,目前看產(chǎn)業(yè)化仍然是個(gè)夢。我們之前也做過固態(tài)鋰金屬電池,但是2015年之后改變路線,開始做混合鋰金屬電池。
我解釋一下,混合鋰金屬可以也是三元電池,正極也是三元或者是四元材料。只不過目前鋰離子電池大家用正極來給電池起名,我們是用負(fù)極給電池起名。我們只做負(fù)極,不做正極。
其實(shí)目前動力電池的正極材料是車企指定的,比如,有些車企要做一款高端車,正極可能用三元高鎳,或者用四元高鎳;如果定位為大眾車型,可能會用無鈷或磷酸鐵鋰為正極材料。
在常規(guī)鋰離子電池正極里面的能量密度、生產(chǎn)工藝、成本的優(yōu)化,完全是可以應(yīng)用在鋰金屬電池里面的。打個(gè)比方,正極從磷酸鐵鋰到高鎳的四元材料,負(fù)極采用傳統(tǒng)石墨,其能量密度能從200瓦時(shí)/千克提升至280瓦時(shí)/千克,而如果將負(fù)極替換成鋰金屬,能量密度可以從350瓦時(shí)/千克提升至450瓦時(shí)/千克,負(fù)極鋰金屬電池和正極材料的能量密度提升完全是同步進(jìn)行的。
長期來說,鋰金屬是可以完全替代鋰離子電池。早期,其主要裝配在SUV車型上。通用今年年初公開的悍馬電動SUV,充一次電跑300英里,2025年新一代的悍馬電動SUV用鋰金屬電池充一次電可以跑500英里(約為800公里)。
長遠(yuǎn)來看,電池的終端應(yīng)該是鋰金屬電池。因?yàn)檎麄€(gè)元素周期表里鋰排在第三,是目前自然界最輕的金屬,用鋰做的電池也會是最輕和最小的,同時(shí)能量密度和續(xù)航里程也是最高的。當(dāng)然其中會有純固態(tài)、混合、液態(tài)的不同路線,但最終目標(biāo)是一樣,鋰金屬電池。
【電池網(wǎng)編輯后記】7月13日,電動汽車高性能可充電混合鋰金屬電池開發(fā)者及制造商SES(麻省固能)公司宣布,已與艾芬豪資本收購公司達(dá)成最終的合并協(xié)議,計(jì)劃在紐交所上市。這是電動車產(chǎn)業(yè)鏈上又一家宣布以特殊目的收購(SPAC)為上市途徑的企業(yè)。SES稱,合并后的公司股權(quán)價(jià)值預(yù)計(jì)約為36億美元,交易預(yù)計(jì)將為SES提供高達(dá)4.76億美元的資金。SES現(xiàn)有投資者包括SK、通用汽車、現(xiàn)代汽車、起亞公司、淡馬錫、天齊鋰業(yè)、Vertex Ventures、應(yīng)用材料和上汽集團(tuán)等。SES的創(chuàng)始人胡啟朝就是7年前在成都召開的2014年第二屆中國(成都)電池新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇上麻省理工學(xué)院的應(yīng)用物理學(xué)碩士,那屆論壇上他做了《Safeand Ultra-high Energy Density Solid PolymerIonic Liquid Lithium MetalBattery》的專題報(bào)告。那年,也是北京大學(xué)其魯教授第一次介紹并引薦胡啟朝在ABEC電池“達(dá)沃斯”論壇上認(rèn)識中國電池新能源行業(yè)!在通往成功的路上,有些人早早到達(dá)但未必堅(jiān)持到最后,有些人相信選擇、堅(jiān)持相信最終也在趨勢的路上看見了更大的天地和世界。胡啟朝算一個(gè)!加電!更好的我們!