450 Wh/kg!崔屹硅负极产业化再突破!交付商业化能量密度最高的电池

背  景

450 Wh/kg!崔屹硅负极产业化再突破!交付商业化能量密度最高的电池

崔屹,斯坦福大学华人教授,在哈佛大学和加州伯克利大学读博和从事博士后研究期间,从事纳米材料的合成工作,并开始将纳米技术与电池结合起来。

2007年,崔屹教授等人发现了解决硅阳极膨胀问题的方法。硅纳米线具有良好的抗膨胀和抗开裂性能。之后崔屹教授创建了Amprius公司,Amprius完善了这一技术,实现了世界上第一个100%硅纳米线锂离子电池负极。100%硅纳米线负极是石墨负极的直接替代品。其余的电池组件和制造方法利用已建立的锂离子电池全球供应链。

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据报道,这项技术早在2020年已经吸引了超过1亿美元的融资,投资人包含美国最大风投公司KPCB、Trident投资公司、VantagePoint投资公司、Google前CEO Eric Schmidt、Innovation Endeavors、SAIF Partners、盈富泰克、空中客车公司。

最新进展

2021年,这个崔屹教授建立的公司做出的100%硅负极锂电池实现了能量密度370 Wh/kg,并且充电时,从0充电到80%,仅用6分钟,这种电池在当前的手机快充以及电动车的快充中有非常好的应用前景。此外,Amprius还开发了具有低成本的硅碳复合负极,电池能量密度达到350 Wh/kg。

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美国先进电池联盟(U.S. Advanced Battery Consortium)宣布将在2025年前实现15分钟内充电80%。而Amprius最新技术可远超该目标,并已通过移动电源解决方案(Mobile Power Solutions)的验证。

近日,据外媒报道,Amprius公司宣布,已经生产了第一批超高能量密度的锂电池,在比能量(单位电极放出的能量)和能量密度上都实现了重大的突破,该款锂电池的电池密度达到450 Wh/kg(1150 Wh/l),是目前可用电池中能量密度最高的锂电池。

出货第一批商业化的锂离子电池,将被用于新一代的高空伪卫星(HAPS)。

这批货意味着这一技术的协作开发和测试的成功。这种颠覆行业的电池在先进的航空航天应用中的部署,肯定了Amprius技术作为当今电池行业最高能量密度电池的领先供应商的地位。

450 Wh/kg!崔屹硅负极产业化再突破!交付商业化能量密度最高的电池根据Enpower的数据,目前特斯拉的Model 3电池是最先进的,能量密度也仅有260 Wh/kg(730 Wh/l)。按重量计算,Amprius锂电池的能量比特斯拉Model 3的电池高出73%,而体积却减少了37%。

Amprius公司表示,这款电池能够实现如此高的能量密度主要是因为,其采用了硅纳米线技术。Amprius已经与一家未披露的领先航空航天集团签订了开发合同,该集团正在开发全电动eVTOL空中出租车。

值得一提的是,Amprius与特斯拉的关系非常紧密,其选址的附近就是特斯拉的电池制造工厂和秘密电池实验室,甚至将办公室搬到了特斯拉电池实验室,同时特斯拉也将在该工厂举办电池日活动。

特斯拉CEO马斯克曾在推特上透露,未来特斯拉的动力电池的能量密度将达到400Wh/kg,且具有高循环寿命,可能在3-4年内批量生产。有媒体猜测,Amprius正是这款动力电池的幕后“大脑”。

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Amprius有一个广泛的产品路线图,来进一步利用100%硅纳米线负极。他们正积极扩大硅负极的制造规模,让更多的行业利用这种产品。公司的高性能锂离子电池目前用于高端和关键任务应用,随着生产能力的增长,很快将扩展到电动汽车和消费者应用。

Amprius发展历程

2011年,Amprius利用其专有硅基电极技术筹集了2500万美元,为下一代锂离子电池商业化做好铺垫。其中主要投资者包括IPV Capital(中国上海)、Kleiner Perkins Caufield & Byers(美国加州门洛帕克)和钱能基金(中国无锡),同时参加这与一轮融资的还有三叉戟资本、Dr. Eric Schmidt与斯坦福大学。

2013年5月,Amprius于推出了第一代电池,并以1,850毫安时(580瓦时/升)电池和4,060毫安时(600瓦时/升)电池为基础,为智能手机和平板电脑原始设备制造商的系列产品提供电池保障。Amprius的第一代电池由硅阳极制成,而不是硅纳米线阳极。

2014年Amprius在C轮融资中筹集了3000万美元,以继续开发“使用硅纳米线阳极的紧凑型锂离子电池”。

2020年,Amprius吸引了超过1亿美元的融资,投资人包含美国最大风投公司KPCB、Trident投资公司、VantagePoint投资公司、Google前CEO Eric Schmidt、Innovation Endeavors、SAIF Partners、盈富泰克、空中客车公司。

2022年初,安普瑞斯(Amprius)的商业化取得积极进展,但能否成功还有待验证。

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