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美國(guó)上市全固態(tài)電池公司財(cái)報(bào)，固態(tài)電池改變電動(dòng)車行業(yè)？
時(shí)間:2022-04-13 09:15來(lái)源:康橋電池能源CamCellLab 作者:綜合報(bào)道
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美國(guó)全固態(tài)電池初創(chuàng)公司固態(tài)力量（Solid Power）在納斯達(dá)克上市，最近公布了2021年的全年財(cái)報(bào)。
它的全年收入僅為270萬(wàn)美元，而運(yùn)營(yíng)虧損為 2650 萬(wàn)美元，其中包括 1710 萬(wàn)美元的研發(fā)成本。但是，固態(tài)力量的現(xiàn)金儲(chǔ)備為5.13 億美元以及7,600 萬(wàn)美元的有價(jià)證券，這些足以支持其持續(xù)的技術(shù)開發(fā)和運(yùn)營(yíng)能力的擴(kuò)大。
圖1：固態(tài)力量（Solid Power）展示電池
在業(yè)務(wù)上，固態(tài)力量開始生產(chǎn) 20 Ah 高含量硅陽(yáng)極電池（“硅 EV 電池”），并與領(lǐng)先的鋰離子電池生產(chǎn)商韓國(guó)的 SK Innovation 合作，以驗(yàn)證全固態(tài)電池設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝的可擴(kuò)展性，這也是今后為公司的動(dòng)力電池裝配汽車認(rèn)證流程的一部分。在建設(shè)固態(tài)電解質(zhì)的生產(chǎn)設(shè)施方面也取得進(jìn)展。
圖2：固態(tài)力量（Solid Power）全固態(tài)電池
我們?cè)谪?cái)報(bào)中注意到幾個(gè)非常有意思的地方；
固態(tài)力量公司現(xiàn)有的試驗(yàn)線并沒(méi)有批量生產(chǎn)固態(tài)電池，而是高含量硅陽(yáng)極電池；
固態(tài)力量公司只是即將完成第一條電動(dòng)汽車規(guī)模的中試生產(chǎn)線。
這些方面都清晰的說(shuō)明，固態(tài)電池還需要一段時(shí)間才可以真正的做到大規(guī)模應(yīng)用。而固態(tài)力量公司是按照他們的發(fā)展路線圖在一步步完成。
對(duì)此，固態(tài)力量公司的首席執(zhí)行官道格坎貝爾（Doug Campbell） 表示：“2021 年是固態(tài)力量公司轉(zhuǎn)型的一年，關(guān)鍵的運(yùn)營(yíng)和戰(zhàn)略成功加速了公司的增長(zhǎng)潛力。在獲得大量資金后，我們專注于執(zhí)行我們的發(fā)展路線，同時(shí)建立關(guān)鍵運(yùn)營(yíng)能力，為我們合作伙伴的汽車認(rèn)證流程生產(chǎn)全尺寸全固態(tài)電動(dòng)汽車電池。我們還在加強(qiáng)我們的團(tuán)隊(duì)和流程，以確保我們的治理和運(yùn)營(yíng)反映我們的高標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)為股東創(chuàng)造價(jià)值。”
他還表示：“隨著電動(dòng)車技術(shù)采用的步伐不斷加快，電池客戶對(duì)全固態(tài)電池越來(lái)越感興趣。為了滿足預(yù)期的需求，我們正在加快對(duì)我們的運(yùn)營(yíng)、生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)開發(fā)的投資。雖然這些行動(dòng)不會(huì)加快我們完成汽車認(rèn)證的時(shí)間表，但我們相信它們可以降低與我們的產(chǎn)品開發(fā)和相關(guān)收入計(jì)劃相關(guān)的執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)。我們預(yù)計(jì)這些努力還將加強(qiáng)與我們現(xiàn)有合作伙伴的合作，并讓我們能夠靈活地加入我們認(rèn)為合適的其他合作伙伴。”
固態(tài)力量公司預(yù)計(jì)， 2022 年的收入將在 300 萬(wàn)美元至 500 萬(wàn)美元之間。資本支出將在 8500 萬(wàn)美元至 9500 萬(wàn)美元之間，運(yùn)營(yíng)中使用的現(xiàn)金將在 6500 萬(wàn)美元至 7500 萬(wàn)美元之間�？偓F(xiàn)金投資將在 1.5 億美元至 1.7 億美元之間。
我們的讀者看到這也許會(huì)為如此大的投入而收入很少而產(chǎn)生這樣的疑問(wèn)：固態(tài)電池真的可以改變電動(dòng)車行業(yè)？接下來(lái)，我們?yōu)槟议_這個(gè)問(wèn)題的答案。
傳統(tǒng)的鋰離子電池可能已經(jīng)為我們向電動(dòng)汽車的過(guò)渡播下了種子，但它們也存在一定的缺點(diǎn)。它們是易燃的，它們的一次充電運(yùn)行里程仍然有限，而且它們的充電速度不像我們希望的那樣快。所有這些使得人們覺(jué)得電動(dòng)車沒(méi)有燃油車方便。
要使電動(dòng)汽車在與燃油車的競(jìng)爭(zhēng)中取勝，就需要對(duì)這些問(wèn)題采取補(bǔ)救措施，而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要在電池技術(shù)方面取得突破。
這就是固態(tài)電池的用武之地。
在固態(tài)電池中，負(fù)極使用鋰金屬，而不是現(xiàn)在固態(tài)力量公司在試驗(yàn)線上用的高含量硅負(fù)極。
固態(tài)電池和傳統(tǒng)的鋰離子電池有何不同？?jī)煞N電池類型都使用鋰來(lái)產(chǎn)生電能，并且具有相似的整體結(jié)構(gòu)。
圖3：電池的結(jié)構(gòu)
簡(jiǎn)單地說(shuō)，它們有一個(gè)陽(yáng)極（電池的負(fù)極）、一個(gè)陰極（電池的正極）和一種電解質(zhì)，有助于在電極之間轉(zhuǎn)移鋰離子。
還有一個(gè)隔膜（一種可滲透的膜），它將陽(yáng)極和陰極分開以防止短路，同時(shí)允許鋰離子流動(dòng)。
在傳統(tǒng)的鋰離子電池中，陽(yáng)極主要由石墨制成，帶電的鋰離子在電極之間來(lái)回移動(dòng)時(shí)持有和釋放它們。但石墨僅僅是鋰離子的宿主。這意味著它本身不能儲(chǔ)存能量或產(chǎn)生電流，從而增加了電池的自重。
在固態(tài)電池中，陽(yáng)極由鋰而不是石墨制成。這導(dǎo)致了能量密度更高的陽(yáng)極：與具有相同重量和體積的石墨基陽(yáng)極相比，它可以產(chǎn)生電流并儲(chǔ)存更多的能量。
但有一個(gè)問(wèn)題：鋰是一種反應(yīng)性材料，與液體電解質(zhì)接觸會(huì)引發(fā)可能導(dǎo)致電池退化或燃燒的反應(yīng)。尤其是電池容易沾染灰塵、處理不當(dāng)或存放不當(dāng)時(shí)。
固態(tài)技術(shù)來(lái)拯救
為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究人員轉(zhuǎn)向了固態(tài)電池技術(shù)，用固態(tài)等效物代替了隔膜和液態(tài)電解質(zhì)。當(dāng)它們與鋰陽(yáng)極接觸時(shí)，它們降低了不必要的化學(xué)反應(yīng)和短路的風(fēng)險(xiǎn)。
例如，量子景觀公司（QuantumScape）開發(fā)了陶瓷固體電解質(zhì)和隔膜，而固態(tài)力量公司開發(fā)了基于硫化物的電解質(zhì)技術(shù)。
電動(dòng)車用固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)在哪？
1. 增加能量密度和范圍
由于采用金屬鋰陽(yáng)極，這些電池可以儲(chǔ)存更多的能量。固態(tài)力量公司聲稱增加了 50% 以上。與相同尺寸的鋰離子電池相比，預(yù)計(jì)其電池可將電動(dòng)汽車的續(xù)航里程提高 50%。例如，一輛充電一次可以行駛 402 公里的電動(dòng)汽車，現(xiàn)在可以行駛 600 公里。
2. 更長(zhǎng)的電池壽命
不用石墨減少了電池退化，這通常發(fā)生在傳統(tǒng)電池中碳原子和液體電解質(zhì)之間的化學(xué)副反應(yīng)中。
3. 更快的充電
固態(tài)力量公司估計(jì)，一輛電動(dòng)汽車可以在不到 20 分鐘的時(shí)間內(nèi)充電到 80% 以上。而量子景觀公司則不到15分鐘。這是因?yàn)榻饘黉囮?yáng)極消除了鋰離子擴(kuò)散到石墨陽(yáng)極中的碳顆粒中所需的時(shí)間。
4. 安全
電動(dòng)汽車電池的可燃性主要取決于其液體電解質(zhì)。這通常是易燃的，并且在暴露于高溫時(shí)可能會(huì)揮發(fā)和不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致內(nèi)部短路。因此，用堅(jiān)固的替換它們可以降低這種風(fēng)險(xiǎn)。
5. 成本
通過(guò)降低負(fù)極材料的成本和制造成本，電池的成本有望下降。與鋰離子電池相比，固態(tài)力量公司聲稱具有 15% 至 35% 的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，據(jù)量子景觀公司稱，此類電池將推出 483 公里續(xù)航里程低于 30,000 美元的電動(dòng)汽車。
總體來(lái)講，固態(tài)電池技術(shù)仍處于早期階段，肯定需要更多年的研究和測(cè)試才能超越傳統(tǒng)鋰離子電池。
但是，電動(dòng)車行業(yè)已經(jīng)押注于此。寶馬和福特已經(jīng)投資了固態(tài)力量公司，預(yù)計(jì)電池組將在 2025 年左右推出。量子景觀公司得到大眾汽車的支持。
盡管，我們還沒(méi)有看到這項(xiàng)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，但我們樂(lè)觀地認(rèn)為固態(tài)鋰金屬電池可能會(huì)成為電動(dòng)汽車的下一個(gè)大事件。
(責(zé)任編輯：beiping)
文章標(biāo)簽：
固態(tài)電池
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