SolidEnergy Systems（SES）是開發(fā)和首次生產(chǎn)用于電動(dòng)汽車（EV）和其他應(yīng)用的高性能復(fù)合鋰金屬可充電電池 107 Ah，0.928 kg，417 Wh/kg，935 Wh/L 。 與現(xiàn)在通用的鋰離子電池相比，混合鋰金屬電池最大的區(qū)別在負(fù)極材料上，搭載了混合鋰金屬電池的車輛續(xù)航可以提升60%以上，充電速度也有了大幅的提升，可以在12分鐘內(nèi)充電至80%，在成本方面，混合鋰金屬電池的綜合生產(chǎn)成本也可以降低18%。 相信很多人看到這個(gè)新聞的時(shí)候和我一樣，這是一家什么公司？竟然首發(fā)了100Ah級的鋰金屬電池，搶在國際上眾多的國際巨頭之前。 談到SES，我們不得不提到這家公司的創(chuàng)始人—— 胡啟朝 。
胡啟朝，1985年生，12歲時(shí)隨父母去了美國。高中時(shí)期他就對物理非常感興趣，2003年進(jìn)入麻省理工學(xué)院（MIT），2007年從MIT畢業(yè)。在麻省理工、哈佛、斯坦福這樣的高校，理工科學(xué)生普遍具有很強(qiáng)的創(chuàng)業(yè)精神。從學(xué)校、政府到企業(yè)，整個(gè)社會(huì)都在為學(xué)生創(chuàng)業(yè)提供積極支持。 胡啟朝后來到哈佛大學(xué)應(yīng)用物理系攻讀博士學(xué)位，那時(shí)，開發(fā)清潔能源、解決環(huán)境問題正在成為全球潮流，研發(fā)太陽能電池、鋰電池和電動(dòng)汽車成了最熱門的創(chuàng)業(yè)方向。于是，胡啟朝將博士論文定為 電動(dòng)汽車鋰離子電池研究 。 “我首先加入了一位哈佛教授的研究組，他是一位杰出的年輕教授，但他過于學(xué)術(shù)化，對一些更有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化不感興趣。”由于目標(biāo)不一致，胡啟朝很快被這個(gè)組“炒”了。接下來， 他在保留哈佛博士生身份的前提下回到了麻省理工 ，加入了另一個(gè)太陽能電池研究組。導(dǎo)師也和前一位教授有同樣的問題，胡啟朝這一次主動(dòng)選擇了離開。 “我參加了很多俱樂部活動(dòng)，被創(chuàng)業(yè)成功的師兄們深深吸引和激勵(lì)?！逼渲凶罴?lì)他的是A123公司，2001年創(chuàng)立于麻省理工，不到10年便成為全球性的開發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池和能量存儲系統(tǒng)的公司。 2009年，胡啟朝加入了麻省理工著名教授唐納德·薩多韋（Donald R. Sadoway）的研究組?！八_多韋不在乎發(fā)表文章和基礎(chǔ)科研，更在乎做一些能影響世界的技術(shù)。”胡啟朝說。薩多韋從上世紀(jì)90年代末一直在研究新一代電池材料的固態(tài)電解質(zhì)，它比傳統(tǒng)鋰離子電池有更高的能量密度和更好的安全性能，但一直受到材料方面的限制，只能在高溫下使用。胡啟朝經(jīng)過3年的努力，解決了電池室溫下運(yùn)行的問題，并保留了高能量密度和良好安全性能的優(yōu)點(diǎn)。 最終，胡啟朝在2012年獲哈佛大學(xué)應(yīng)用物理系博士學(xué)位。 也是在2012年，胡啟朝正式創(chuàng)辦了SES，他回憶說現(xiàn)在美國上市的三家動(dòng)力電池企業(yè)幾乎都是在2011年、2012年左右成立的，這跟當(dāng)時(shí)的熱潮分不開。 2008年，美國能源部開始給一些新的能源技術(shù)投資，動(dòng)力電池、太陽能電池、燃料電池等新型能源的企業(yè)都受到了投資。
像任何一家初創(chuàng)企業(yè)一樣，SES也經(jīng)歷了自己的難題。 2012年，總部位于美國馬薩諸塞州的鋰電池制造商A123公司正式宣告破產(chǎn)，作為一家成立了12年的新能源電池標(biāo)桿企業(yè)，它的落幕令整個(gè)業(yè)界為之一震，也導(dǎo)致資本市場對動(dòng)力電池失去信心。對SES來說，最直接的影響就是融資變得困難了。幾位聯(lián)合創(chuàng)始人陸續(xù)離開，胡啟朝堅(jiān)持了下來。 胡啟朝說，“投資商開始害怕電池公司。許多風(fēng)投對我說：‘A123就是麻省理工出來的，它也破產(chǎn)了，我為什么要再投一家麻省理工的電池創(chuàng)業(yè)公司？’”幾個(gè)月中，風(fēng)投的拒信不停地來?！拔曳浅Ｊ?，以為創(chuàng)業(yè)剛開始就結(jié)束了?！?/span> 胡啟朝決定去夏威夷度假。學(xué)沖浪時(shí)，教練對他說：“ 沖小浪是看你在一切順利時(shí)如何表現(xiàn)，沖大浪是看你在一切不順利時(shí)如何表現(xiàn) 。 ”他對公司重新燃起了希望。2012年的冬天，胡啟朝來到破產(chǎn)保護(hù)中的A123公司，結(jié)果發(fā)現(xiàn)那里有很多沒事干的員工和沒人用的設(shè)備?！拔蚁蛩麄兘榻B了我的新技術(shù)和想法，他們非常感興趣，愿意幫助我，這至少比坐在辦公室里看報(bào)紙有趣得多?！眴T工們教胡啟朝使用設(shè)備，用他帶去的新材料做電池樣品。同時(shí)，胡啟朝得到了麻省清潔能源部的一筆種子資金，“我主要用它買材料，剩下的填飽肚子”。 當(dāng)2013年的春天到來時(shí)，A123也正式從破產(chǎn)中走出，完成了重組，業(yè)務(wù)重新恢復(fù)。當(dāng)時(shí)只有胡啟朝一個(gè)人的SES和A123簽了合同，把雙方的合作正式化，并搬到了A123的辦公室。之后，電池行業(yè)回暖，胡啟朝也成功獲得了A輪融資。
“大多數(shù)電池創(chuàng)業(yè)公司需要半年到一年的時(shí)間來建立實(shí)驗(yàn)室、買設(shè)備。因?yàn)锳123一切現(xiàn)成，我們節(jié)約了很多資金和時(shí)間。搬進(jìn)A123一星期后我們就開始做實(shí)驗(yàn)。此外，A123有很多有經(jīng)驗(yàn)的工程師，在他們的幫助下，我們少走了很多彎路?！?/span> 一年后，成果開始出現(xiàn)。2014年10月，SES對外宣布電池樣品達(dá)到1337 Wh/L電芯能量密度，在電池行業(yè)，這是世界最高的能量密度。 在創(chuàng)業(yè)之初，SES的研發(fā)方向也并不是現(xiàn)在的混合鋰金屬電池，而是固態(tài)鋰金屬電池。 “當(dāng)時(shí)固態(tài)電池非?；?，大家都在做這方面的嘗試，我的導(dǎo)師在1996年就開始做這方面的研究，我自己也在2007年開始投入這個(gè)領(lǐng)域?！?/span>
但一直到2015年，他發(fā)現(xiàn)固態(tài)電池還存在許多基礎(chǔ)化學(xué)的問題難以解決?！?996年我導(dǎo)師開始做固態(tài)鋰金屬電池的時(shí)候，大家說還需要8年才能成功。2007年我開始做的時(shí)候，行業(yè)也說還需要8年才能成功。 直到現(xiàn)在，還是普遍認(rèn)為至少再需要8年。全固態(tài)的鋰金屬電池就是一個(gè)夢?！?/strong> 意識到這一問題，SES就迅速改變了路線，轉(zhuǎn)向了 混合鋰金屬電池 。 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。混合鋰金屬電池更容易量產(chǎn)，這種電池的能量密度和充電性能相比于現(xiàn)在的鋰離子電池都有了大幅度的提升，而且在成本方面可以降低18%。 正如之前提到，SES已經(jīng)發(fā)布了鋰金屬電池的產(chǎn)品，經(jīng)過優(yōu)化，可以上市。
目前，SES已經(jīng)獲得了通用和現(xiàn)代兩大國際主流車廠的A樣品聯(lián)合開發(fā)協(xié)議，預(yù)計(jì)將會(huì)在2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車。 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。 更重要的是，生產(chǎn)混合鋰金屬電池不需要從頭新建供應(yīng)鏈，完全可以采用現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)鏈體系。也就是說，混合鋰金屬電池僅僅通過負(fù)極材料的更改就能全面提升鋰電池的性能。 一旦成功量產(chǎn)，混合鋰金屬電池或許會(huì)攪動(dòng)現(xiàn)在的動(dòng)力電池行業(yè)。 正因?yàn)槿绱?，SES也已經(jīng)獲得了多個(gè)車企和電池企業(yè)的重視，投資者的名單中不乏通用、現(xiàn)代、SK、上汽、吉利等大公司的身影。 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)。SES正在建造世界上最大的鋰金屬電池生產(chǎn)場地——“上海Giga”，這是一家正在中國上海建造的300,000平方英尺的新設(shè)施，每年能夠生產(chǎn)1 GWh的鋰金屬電池，計(jì)劃于2023年完工。 “這個(gè)行業(yè)不需要另一個(gè)電池突破。這個(gè)世界需要的是一個(gè)人，他能在電池上取得突破，并讓它真正地、實(shí)際地、完全地工作，然后把它擴(kuò)大到數(shù)十萬甚至數(shù)百萬輛汽車上。這就是我們在這里要做的?！?/strong> 胡博士說。 搞科研的人，目標(biāo)是“頂天立地”，既能上“書架”，也能上“貨架”，但是這一過程并不是一帆風(fēng)順的。胡啟朝博士這創(chuàng)業(yè)的曲折，也在告訴我們，從學(xué)術(shù)知識走到實(shí)際應(yīng)用的不易，這其中的艱辛，也許只有他自己才知道。但是找準(zhǔn)賽道，瞄準(zhǔn)應(yīng)用，還是有希望將你現(xiàn)在的研究的東西變成現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)品。
1. http://mkrjt.com/article/2271.html
2. https://new.qq.com/omn/20210723/20210723A07UBT00.html 3. https://mp.weixin.qq.com/s/4LAdwhUgpaFhRP1a0_Tp-A 4. https://zhuanlan.zhihu.com/p/415508012 5. http://www.itdcw.com/news/focus/0HQ221012021.html
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SolidEnergy Systems（SES）是開發(fā)和首次生產(chǎn)用于電動(dòng)汽車（EV）和其他應(yīng)用的高性能復(fù)合鋰金屬可充電電池的全球領(lǐng)導(dǎo)者，2021年11月3日，該公司首發(fā)了107 Ah鋰金屬電池，是目前世界上最大的電池，也是汽車行業(yè)的突破。這也是世界上第一個(gè)演示的100Ah以上的鋰金屬電池。電池參數(shù)為107 Ah，0.928 kg，417 Wh/kg，935 Wh/L。
