電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展似乎更新了普通人對于電池的認(rèn)知，人們已經(jīng)意識到電池可以通過單電芯-電池組-電池包的堆疊從而驅(qū)動一輛轎車開上幾百公里。而對于科研人員和站在時代風(fēng)口浪尖的電池產(chǎn)品研發(fā)商來說，一切的努力都是要將電池的能量密度增大再增大。

不是所有的場景都能用“串聯(lián)堆疊”這種簡單粗暴的方法來提升能量密度的，即使是在電動汽車上，電池組的數(shù)量也已經(jīng)受到了限制。除此之外，3C產(chǎn)品、基站供電設(shè)備、可穿戴智能設(shè)備甚至無人機，都對電池容量有了更高的需求。

這并不難以理解，畢竟不只有電動汽車存在續(xù)航焦慮。當(dāng)一個電子產(chǎn)品的續(xù)航能力有了層級的提升，其功能性同樣會得到升級，進而衍生出一個新款產(chǎn)品。要想實現(xiàn)這個過程，在電池端就必須從單個電池出發(fā)，從物理和技術(shù)的角度提升其能量密度。

目前我們大量使用的鋰離子電池其實能量密度并不高，其一般采用石墨或硅基材料作為電池負極，能量密度在200Wh/kg～300Wh/kg。相比之下，金屬鋰電池的能量密度則要高得多，同時由于省去了銅箔集流體，金屬鋰電池的整體重量和體積也可以被進一步壓縮。從市場角度來看，金屬鋰電池一直被認(rèn)為是未來高能量密度電池的發(fā)展方向。

金羽新能高能量密度金屬鋰電池

“問題的關(guān)鍵是解決金屬鋰電池充放電過程中的枝晶生長?！苯鹩鹦履芸萍加邢薰荆ㄒ韵潞喎Q“金羽新能”）聯(lián)合創(chuàng)始人&CTO李愛軍告訴創(chuàng)業(yè)邦。

金羽新能脫胎于北京大學(xué)實驗室，強大的技術(shù)研發(fā)能力讓李愛軍及其團隊成員在2017年正式成立了金羽新能，并開始將自身對金屬鋰電池的研究從實驗走向產(chǎn)業(yè)化落地。從2017年開始，國內(nèi)造車新勢力的發(fā)展也愈發(fā)激烈，這在很大程度上推動了電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也擴大了市場上對高能量密度電池的需求，從這一點來看，2017年成立的金羽新能是十分契合市場發(fā)展態(tài)勢的。

如果從產(chǎn)品端來看，金屬鋰電池并不是近一兩年才出現(xiàn)的，但多數(shù)情況下其都作為一次電池（不可充放電）在使用，原因就在于上文提到的枝晶生長。李愛軍告訴創(chuàng)業(yè)邦：“金屬鋰電池早在上世紀(jì)七八十年代就開始被應(yīng)用，但鋰枝晶生長的問題會讓金屬鋰電池在充放電時出現(xiàn)過熱、燃燒等現(xiàn)象，這是一個很大的安全隱患?！?/p>

金羽新能CTO李愛軍查看產(chǎn)品

鋰枝晶的生長會穿透電池內(nèi)部隔膜，造成短路，這是一個致命的缺陷，但金屬鋰電池體積小、能量密度高也是不爭的事實，所以總會出現(xiàn)諸如“金屬鋰電池具有極大潛力，前提是解決安全問題”的言論。

完全杜絕鋰枝晶的生長是不現(xiàn)實的，金羽新能要做的是利用多維度的技術(shù)研發(fā)和優(yōu)化控制鋰枝晶的生長。

首先，在電解液方面，金羽新能研發(fā)了全新的親鋰型電解液，相較于傳統(tǒng)碳酸酯類的電解液，金羽新能的電解液能使金屬鋰電池在充放電的過程中，鋰的沉積變得均勻而平整，不會在局部堆積以至于發(fā)展成“尖刺”穿透隔膜。金羽新能金屬鋰電池中的電解液可以在-20℃~60℃發(fā)揮正常功效，并做到>500次的長循環(huán)次數(shù)。

另一方面，金羽新能在金屬鋰負極上同樣做了改性和優(yōu)化，對其結(jié)構(gòu)、平整度、電流分布的均勻程度的創(chuàng)新和改造能使金屬鋰電池的充放電次數(shù)得到有效提升。李愛軍表示：“金羽新能所有技術(shù)上的創(chuàng)新和努力，都是為了讓金屬鋰電池內(nèi)部的離子沉積更均勻，從而抑制枝晶生長。”

就產(chǎn)品而言，金羽新能已經(jīng)量產(chǎn)的LMR2016扣式金屬鋰電池，標(biāo)稱電壓/容量3.9V/35mAh，最大放電電流為105mA，可在-20℃~60 ℃的環(huán)境溫度下正常工作。該電池在100%循環(huán)深度（即全部充滿、耗盡電池電量）下的循環(huán)壽命可超過400次，而市場上常見可充扣式電池在相同條件下的循環(huán)壽命僅為50～100次，且放電電流要小得多。

這種高能量密度電池的性能最直觀的體現(xiàn)就是續(xù)航能力的提升。金羽新能合伙人兼CMO劉威對創(chuàng)業(yè)邦表示：“從市場角度來看，無論是企業(yè)還是消費者，對電池供電的產(chǎn)品續(xù)航能力的需求都越來越大。以無人機產(chǎn)業(yè)為例，近年來很多廠家不斷優(yōu)化無人機的結(jié)構(gòu)，做輕量化的設(shè)計來減重，歸根到底還是為了提升續(xù)航能力。”目前消費級無人機的實際續(xù)航一般在半小時以內(nèi)，這對愈發(fā)蓬勃的無人機市場是遠遠不夠的。

除了無人機，智能手表的興起同樣是高能量密度電池行業(yè)的一個時代契機。智能手表和可穿戴設(shè)備的續(xù)航時間幾乎成為了消費者購買產(chǎn)品時考慮的第一要素，除了貼合城市生活的智能手表，一些主打戶外、潛水、攀登等功能的智能手表對電池續(xù)航能力的要求更為苛刻，而這也成為了金羽新能重點發(fā)力的產(chǎn)品線之一。

金羽新能北京研發(fā)中心

現(xiàn)階段金羽新能正在積極推進金屬鋰電池落地的場景化工作，用于TWS耳機、無人機、智能手環(huán)/手表等產(chǎn)品的應(yīng)用。目前金羽新能正在與某知名無人機企業(yè)和某智能手表頭部企業(yè)深度溝通，將為其定制開發(fā)新一代長續(xù)航電池。

劉威告訴創(chuàng)業(yè)邦：“在金羽新能的產(chǎn)品推向市場后，我們看到了一些較為保守的客戶，但更多的是對金屬鋰電池抱有積極態(tài)度的客戶。”一個新型產(chǎn)品一定會經(jīng)歷一段市場教育時期，但從產(chǎn)品競爭角度來說，勇于嘗試新技術(shù)、新產(chǎn)品，并據(jù)此發(fā)展迭代自身業(yè)務(wù)同樣會在未來市場上獲取極大的優(yōu)勢。

目前，金羽新能已經(jīng)與工信部、中科院、寧德時代共同制定了金屬鋰電池及電池組的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這不僅是金羽新能技術(shù)實力的體現(xiàn)，同時對金屬鋰電池產(chǎn)業(yè)也起到了很大的推動作用。

鋰離子電池，尤其是以石墨為負極的鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)相當(dāng)完備，其中的材料、工藝、裝備及制造商均已十分成熟，成品價格也處于一個較低的水平。相較于鋰離子電池，金屬鋰電池的產(chǎn)業(yè)鏈仍存在一些設(shè)備、工藝等方面不成熟的情況，這也是即使金屬鋰電池的應(yīng)用成本并沒有高出很多，但早期市場空間仍略顯不足的原因之一。

在這種情況下，一個單純的技術(shù)轉(zhuǎn)讓遠不如自己建廠更有市場效果。金羽新能通過與多家緊密設(shè)備廠聯(lián)合研發(fā)，不僅擁有了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝裝備，同時打造了相關(guān)的制造體系，包括電極片、電解液制備，電芯卷繞和電池裝配，高精度正極和電解液自動投料、配料、上料設(shè)備在內(nèi)的完整的針對于金屬鋰電池的制造系統(tǒng)已經(jīng)開始發(fā)揮作用。金羽新能也已經(jīng)搭建了量產(chǎn)線和產(chǎn)業(yè)實驗室，在今年第三季度即可開始量產(chǎn)軟包電池形態(tài)的金屬鋰電池，預(yù)計今年營業(yè)額將過千萬元。

金羽新能北京研發(fā)中心

金羽新能作為典型的實驗室項目轉(zhuǎn)化的初創(chuàng)企業(yè)，在創(chuàng)立初期經(jīng)歷了市場與科研結(jié)合、產(chǎn)業(yè)與技術(shù)結(jié)合的困難時刻，這種困難在于并不是每一項技術(shù)都可以被市場化，而可以市場化的技術(shù)也需要不斷的磨合與妥協(xié)。

劉威告訴創(chuàng)業(yè)邦：“金羽新能在科研、技術(shù)、裝備、產(chǎn)業(yè)化、市場需求把控方面都付出了巨大的努力，現(xiàn)在我們已經(jīng)把這條路跑通了，基本已經(jīng)完成了從0到1的任務(wù)，接下來我們要做的就是服務(wù)好市場、服務(wù)好客戶，真正為客戶解決續(xù)航里程問題，并關(guān)注產(chǎn)能?！?/p>

目前金羽新能的團隊規(guī)模正在快速擴充，預(yù)計到今年年底整體規(guī)模將達到百人級別，其中技術(shù)研發(fā)人員占比超過30%。融資方面，金羽新能近期完成了Pre-A輪融資，融資金額達到數(shù)千萬級別。本輪融資由北京大學(xué)的首支成果轉(zhuǎn)化基金，能源行業(yè)產(chǎn)業(yè)資本等聯(lián)合投資。據(jù)了解，此次融資資金將被用于研發(fā)團隊擴充、新設(shè)備引入和應(yīng)用場景擴展。

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