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续航1200公里,可用15年,铝电池要颠覆行业格局?求证来了

来源:原创    更新时间:2021-12-09 10:47:41    编辑:星谷下载    浏览:61

“将彻底改变电动汽车和能源存储。”这是位于美国特拉华州的Saturnose公司网站主页标语。

不使用钴、镍等贵金属,没有枝晶困扰,没有热失控,续航1200公里,汽车用使用寿命高达15年。这就是Saturnose近日宣布的增强型铝离子电池(Enhanced Altered Aluminum Ion,以下简称 “Ea I”),一个纸面数据上远超锂离子电池的“电池行业新锐”。

携新能源车放量之威,2021年锂离子电池风头无两。到了年末,铝离子电池突然横空出世,纸面上指标之优秀,在续航、安全、循环次数等方面“秒杀”锂离子电池。不仅如此,据报道铝离子电池甚至计划在2022年实现商业化,慢慢取代性价比不高的锂离子电池。

锂离子电池要跌落“王座”了吗?铝离子电池是“纸上谈兵”还是革命性技术?《每日经济新闻》记者就此展开调查。

           

突然冒出的Saturnose是何方神圣

一直以来,引领电池行业进步的是特斯拉、宁德时代、比亚迪等行业龙头,比如宁德时代的CTP技术和钠离子电池、比亚迪刀片电池以及特斯拉近期推出的4680电池。

这次Saturnose推出的Ea I纸面数据堪称完美。但对于Saturnose,可能大部分电池行业人士都不了解。Saturnose官网显示其位于美国特拉华州,福布斯的报道则将其描述为一家亚洲公司,他们是一群由沙特阿拉伯资本支持的印度研究员们。

据报道,Saturnose此次推出的Ea I电池,最初由沙特阿拉伯的Dana Venture Fund提供两轮种子资金,并在过去五年内一直处于“隐形开发”状态。该技术的商业化也得到印度政府的支持,计划于印度理工学院德里分校建设技术中心,并打算与德国THM Fraunhofer合作。

除此之外,其他渠道鲜有Saturnose相关报道。而《每日经济新闻》记者通过智慧芽全球专利库了解到,Saturnose竟然没有一项铝离子电池相关专利。再通过搜索关键词“铝离子电池”发现,美国申请铝离子电池专利较多的,是一家名为Everon24, Inc.的公司,共有16项专利申请。

有趣的是,记者进一步查询Everon24相关信息,却一直未能找到该公司官网。最终,在SEC(美国证监会)官网查到了Everon24相关资料。Everon24于2015年成立于马萨诸塞州,在特拉华州设有分支机构,公司类型为外资公司(即非美国资本)。

记者又从Pitchbook网站了解到,Everon24持有的专利主要与铝离子电池有关,包括2016年10月11日首次申请的“可充电铝离子电池”、2019年3月申请的多项水型铝离子电池专利。

近期,Everon24所持有的“可充电铝离子电池”又在中国获得授权。专利之星网站显示,该专利申请日为2016年10月11日,授权公告日为2021年11月2日。除了在中国、美国,该专利在欧洲、韩国也分别注册,可以说该专利几乎在全球主要电池生产地区得到保护。由此可见,“可充电铝离子电池”即是其最早申请的专利,也是其较为核心的专利。

而“可充电铝离子电池”的发明人之一,便是Rahul Mukherjee(拉胡尔 慕克吉),根据Pitchbook网站,Everon24的联合创始人中就有一位叫做Rahul Mukherjee Ph.D(拉胡尔 慕克吉博士)。记者在领英上查询发现,Rahul Mukherjee基本上都是印度人以及印度裔。

对比Saturnose官网,其与Everon24有多个相似点。Everon24分支机构在特拉华州,Saturnose也在特拉华州;Everon24核心专利是“可充电铝离子电池”,而Saturnose披露的铝离子电池也是可充电的;Everon24核心技术人员可能是印度人、印度裔,Saturnose同样深具印度背景。

完美的铝离子电池数据

可以看出,不管是Saturnose还是Everon24,都是电池界名不见经传的小公司,之所以引起行业巨大影响,还是因为Saturnose官网所公布的数据太过诱人,并且完美填补了锂离子电池存在的诸多缺陷。

锂离子电池最为人诟病的是续航,虽说如今大量新能源车型续航都能达到500公里、600公里。但是冬天一到,续航里程就大幅衰减。特别是今年爆红的磷酸铁锂电池,冬季衰减程度尤甚。

但就Saturnose公布的数据来看,续航问题根本不值一提。目前锂电池中能量密度较高的当属高镍三元锂电池,近期国轩高科披露,其高镍三元锂电池单体能量密度达302Wh/kg,并实现量产。对于高镍三元之后进一步提升电池能量密度,业界普遍看好固态电池。2021年1月,蔚来发布能量密度高达360Wh/kg的固态电池。不过,蔚来一直未披露固态电池供应商,其固态电池能否如期量产仍存争议。

Saturnose披露的铝离子电池能量密度,不仅远超目前较为成熟的高镍三元,更是大幅超越尚未成熟的锂离子固态电池。Ea I电池目前能量密度为550-750wh/kg,未来路线图为1800wh/kg。

按照能量密度下限计算,Ea I电池是蔚来固态电池的1.53倍,是国轩高科高镍三元的1.82倍。按照能量密度上限计算,则分别是蔚来固态电池、国轩高科高镍三元的2.08倍、2.48倍。

           

来源:Saturnose

锂离子电池另一大缺陷在于安全。锂离子电池的热不稳定性,是导致起火、燃烧的重要原因。

Saturnose在官网指出锂离子电池的弊端,其表示:“安全是所有锂离子电池中最大的问题。大多数锂离子电池的火灾和爆炸都是短路造成的,当分离器发生故障并让正极、负极接触时,电池就会开始过剩,并被电解液中的化学物质点燃。”

Saturnose方面认为,传统的18650锂电池使用易燃的电解液,而Ea I电池使用的是全固态电解质。据此,Saturnose表示:“与目前世界上所有的锂离子电池相比,我们的全固态铝电池是:最安全、更轻、更耐热。”

另外,Saturnose也提到锂离子电池在负极材料的选择局限、循环次数以及对昂贵金属的依赖,比如三元锂电池就使用钴、镍。而Ea I电池循环次数达3万次,并且宣称成本更低。Saturnose表示:“(铝离子)电池每千瓦成本比锂电池目前的成本低50%。”

锂电池龙头们怎么看?

成本更低、续航更强、更安全、寿命更长,真的有如此完美的电池?Saturnose在其官网给出的数据真的能实现?业内大佬们有没有技术储备?

12月8日,《每日经济新闻》记者分别联系了特斯拉、宁德时代、比亚迪等行业龙头。对于是否具有铝离子电池相关技术积累,特斯拉方面不予评价,宁德时代工作人员表示:“有价值的技术我们都有布局。”而比亚迪董秘办公室工作人员则表示其对技术问题没有关注,应该致电投资者关系部门。记者旋即拨打投资者关系电话,不过一直未能接通。

对于国内电池龙头而言,铝离子电池真的有价值吗?通过智慧芽全球专利数据库搜索关键词“铝离子电池”,专利申请量位居前列的为Everon24、北京科技大学、杭州高烯科技有限公司、北京理工大学、浙江大学、北京金吕能源科技有限公司、深圳博磊达新能源科技有限公司等,专利申请量分别为16项、14项、12项、10项、6项、6项和5项。

记者注意到,国内专利申请量较多的公司当属高烯科技。12月8日,《每日经济新闻》致电高烯科技,其工作人员表示:“我们现在有一些技术积累,但还没有产业化。如果你想了解更细一点,可以联系研发的同事。”

随后,上述工作人员通过社交APP向记者发送一篇公众号文章《浙江大学高超教授团队:低成本膨胀石墨正极提高铝离子电池的倍率性能》。该文章发布于2021年9月。文章介绍称,“铝离子电池具有负极容量高、安全性好、资源丰富等优点,在未来的大规模储能和高功率供能等领域有非常好的应用前景。目前铝离子电池主要采用层状结构的碳材料(石墨烯、石墨)作为铝离子电池正极,具有较高的输出电压、优异的快充和循环稳定性。然而铝离子电池的石墨烯基正极容量仍有很大的提升空间,进一步深入探讨碳材料正极的储能机制有益于合理设计铝离子电池正极”。

启信宝信息显示,高烯科技由长兴德烯科技有限公司全资持股,德烯科技的大股东是高超,持股比例为52.69%。

通过专利之星检索发现,高烯科技持有的专利高达124项,其中与铝离子电池相关仅1项。实际上,高烯科技共申请8项铝离子相关专利,不过7项目前处于失效状态。

值得一提的是,高烯科技不仅申请铝离子电池相关专利,其持有的专利还包括“一种锌离子电池固态电解质”“一种锂离子电池用石墨烯-氧化铁膜及其制备方法与应用”。由此可见,高烯科技并非专精铝离子电池。

此后,记者又致电深圳博磊达新能源科技有限公司等多家具有铝离子电池专利的公司,不过这些公司不是电话未能接通,就是拒绝接受采访。除了企业,记者也陆续致电相关研究机构及涉猎该领域的学者,比如清华珠三角研究院铝离子电池研发中心等,不过均未能得到回复。

曙光再现还是又一场炒作?

事实上,早在2017年4月,美国斯坦福大学以戴宏杰教授为首的研究小组便发表了关于铝电池的论文。据悉,这种铝电池具有高效耐用、可燃性低、成本低、充电快速等优点,可成为常规电池的安全替代品。

2021年5月,澳大利亚昆士兰大学开发新型石墨烯-铝电池,与传统锂离子电池相比,这种电池的充电速度更快,更具有可持续性,而且使用寿命更长,比当前锂离子电池的寿命长3倍。受益于更高的能量密度,其充电速度提高了70倍。

然而,历次铝离子电池宣称的性能均没有这次这般夸张。12月7日,该消息在国内资本市场发酵,甚至有投资者向上市公司提问相关问题。比如*ST赫美,12月7日就有投资者询问:“公司2015年与斯坦福大学签署的铝离子电池合作协议,不知是否有后续进展和研发成果?”

12月7日至12月8日,震裕科技、多氟多、国轩高科、江特电机、中国宝安、宁德时代、星云股份、云铝股份、格林美等多家上市公司均有投资者提问,试图了解铝离子电池相关情况,市场火热程度可见一斑。

资本市场方面,中国铝业近期股价见底回升,12月6日、12月7日、12月8日分别上涨10.02%、6.07%、2.54%,截至12月8日收盘市值已超千亿。

相比之下,宁德时代12月6日、12月7日分别下跌4.33%、4.30%,12月8日有所回升,涨幅达1.59%;国轩高科12月6日、12月7日分别下跌4.81%、4.95%,12月8日同样小幅回升,涨幅达1.88%。

对于锂离子电池的未来,真锂研究市场总监王观林对《每日经济新闻》记者表示:“从产业链的布局情况,(锂离子电池)已经非常完善,各个环节的高中低端都全方位满足。从技术角度来说也是不断创造各材料的极限性能,而且衍生更符合需求的产品。从资本投资角度,也都非常喜欢这种成熟的产品,只要市场需求不断爆发,资本都会不停涌入,助力行业发展。当前只需把各制造生产环节进行升级,实现各环节的碳排放。因此,替代锂电的方案还是比较难的。”

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