固態(tài)電池技術(shù)大轉(zhuǎn)彎，Solid Power憑硅負(fù)極固態(tài)電池飛速上市
分類：前沿資訊
- 作者：謝偉
- 發(fā)布時(shí)間：2021-06-16
【概要描述】被福特和寶馬押注的固態(tài)電池公司Solid Power飛速上市，而其采用的卻不是鋰金屬固態(tài)電池，這一技術(shù)大轉(zhuǎn)彎意味著什么？鋰金屬與硅負(fù)極的正面對(duì)決就此拉開(kāi)！
6月15號(hào)，位于美國(guó)科羅拉多州的固態(tài)電池創(chuàng)業(yè)公司Solid Power宣布借殼上市，其借殼對(duì)象是在納斯達(dá)克掛牌的DecarbonizationPlus Acquisition Corp III，股票交易代碼為DCRC，公司最新估值為12億美元。按道理來(lái)講，這家被福特和寶馬押注的固態(tài)電池公司應(yīng)該在二級(jí)市場(chǎng)很火熱才對(duì)，因?yàn)樗鼘?duì)標(biāo)的是去年上市的固態(tài)電池?zé)衢T公司QuantumScape，但是今天它的股價(jià)在宣布借殼上市后卻大跌13%。這是怎么回事？讓我們來(lái)梳理一下這里面的脈絡(luò)。
我們?cè)?/span>5月初曾發(fā)布過(guò)一篇文章講述SolidPower被福特和寶馬相中——《寶馬福特1.3億美元押寶的鋰金屬固態(tài)電池技術(shù)》。那時(shí)候，SolidPower剛完成B輪融資——由福特和寶馬領(lǐng)投的1.3億美元，這個(gè)大新聞將這家此前一直默默無(wú)聞的固態(tài)電池公司推上前臺(tái)。Solid Power于2011年成立，此后的10年時(shí)間里只進(jìn)行過(guò)A輪融資，先后共籌集了5000多萬(wàn)美元的資金。而在B輪融資的新聞將動(dòng)力電池領(lǐng)域的眼光吸引到它身上后，我們?cè)谏弦黄恼吕飳?duì)其申請(qǐng)的專利做了一個(gè)梳理，卻只找到了屈指可數(shù)的幾篇專利申請(qǐng)。相比于我們之前介紹過(guò)的其他固態(tài)電池或者硅負(fù)極電池公司來(lái)說(shuō)，這個(gè)專利申請(qǐng)數(shù)量是非常少的。
6月9號(hào)，Decarbonization Plus Acquisition Corp III這家殼公司爆料稱正在與SolidPower洽談借殼上市事宜，一舉推動(dòng)其公司股價(jià)在此后的一個(gè)星期里連續(xù)上漲，從9號(hào)之前的每股10.6美元漲到了14號(hào)的最高價(jià)13.7美元，漲幅達(dá)30%。沒(méi)想到15號(hào)正式宣布了借殼成功后，其股價(jià)反倒大跳水回到了每股10.4美元，將一周的漲幅盡數(shù)吐回。網(wǎng)上的評(píng)論稱，固態(tài)電池創(chuàng)業(yè)公司過(guò)早上市，等于是將技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)嫁給股民，因?yàn)樵趧偼瓿葿輪融資的階段，其技術(shù)的可靠性尚未得到充分的驗(yàn)證，存在最后技術(shù)失敗而公司倒閉的可能。因此，謹(jǐn)慎的二級(jí)市場(chǎng)投資者們用腳投票，選擇暫時(shí)觀望這家公司的股票，導(dǎo)致其股價(jià)一夜之間跌回原形。
然而，以上都不是重點(diǎn)，今天這篇文章的干貨從現(xiàn)在才開(kāi)始。
時(shí)間回到5月24日，Solid Power宣布了其公司的全固態(tài)電池平臺(tái)核心技術(shù)，以及三種固態(tài)電池的設(shè)計(jì)概念。其固態(tài)電池平臺(tái)的核心技術(shù)就是它的獨(dú)特固態(tài)電解質(zhì)，從其申請(qǐng)的專利里可以了解到，這是基于鋰-硼-硫元素的固態(tài)電解質(zhì)LiBS，根據(jù)理論計(jì)算該固態(tài)電解質(zhì)的熱力學(xué)穩(wěn)定窗口在相對(duì)于Li/Li+反應(yīng)的1.6V到2.2V之間，其窗口比目前最常用的LGPS固態(tài)電解質(zhì)擴(kuò)大了一倍?；谶@個(gè)性能優(yōu)異的固態(tài)電解質(zhì)，Solid Power提出了一個(gè)一切皆可固態(tài)化的電池平臺(tái)，比如負(fù)極材料方面除了已被熱捧的固態(tài)鋰金屬，還可以使用硅材料；而在正極材料方面，除了目前鋰電池通用的正極材料，將來(lái)還可以使用成本更低、能量密度更高的新型材料。
因此，他們提出的三種固態(tài)電池設(shè)計(jì)概念包括：第一代硅負(fù)極固態(tài)電池；第二代鋰金屬固態(tài)電池；第三代高能量密度正極材料固態(tài)電池。第三代設(shè)計(jì)現(xiàn)在看起來(lái)還是用來(lái)湊數(shù)占坑的，因?yàn)檫€太科幻。而第二代鋰金屬固態(tài)電池則是目前最熱門的固態(tài)電池選項(xiàng)。最有意思的是第一代設(shè)計(jì)——硅負(fù)極固態(tài)電池，這個(gè)就有趣了。
同在5月24日的這場(chǎng)新聞發(fā)布里，Solid Power提到公司從2017年就已開(kāi)始研究高含硅量的負(fù)極材料，并且已成功使用常規(guī)的鋰電池生產(chǎn)線制造出容量為2Ah的硅負(fù)極固態(tài)電池。公司預(yù)計(jì)將在2021年底開(kāi)始生產(chǎn)容量為20Ah的硅負(fù)極固態(tài)電池，并在2022年進(jìn)一步升級(jí)到100Ah的大容量電池。Solid Power耍了個(gè)小心機(jī)，在5月9日宣布獲得B輪融資時(shí)也提到以上這三個(gè)容量的固態(tài)電池的生產(chǎn)計(jì)劃，但是并未透露其是基于硅負(fù)極的固態(tài)電池，導(dǎo)致大家都以為SolidPower也同樣采用的是鋰金屬固態(tài)電池技術(shù)。在24日發(fā)布的信息里，SolidPower也比較了硅負(fù)極固態(tài)電池和鋰金屬固態(tài)電池相對(duì)于傳統(tǒng)鋰電池的優(yōu)勢(shì)，如下圖所示，兩者相對(duì)于傳統(tǒng)鋰電池在體積、重量、巡航和價(jià)格方面取得顯著的提升。然而，如果對(duì)比硅負(fù)極固態(tài)電池和鋰金屬固態(tài)電池的數(shù)據(jù)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)基本沒(méi)差別！我一度以為做數(shù)據(jù)表格的人在復(fù)制表格后忘記改動(dòng)數(shù)據(jù)了。
為什么這兩種固態(tài)電池的性能參數(shù)這么相似？為什么Solid Power說(shuō)他們從2017年才開(kāi)始研發(fā)硅負(fù)極固態(tài)電池，最后卻選擇了硅負(fù)極固態(tài)電池作為其首發(fā)技術(shù)？隨著這些問(wèn)題被一個(gè)個(gè)提出來(lái)，其答案似乎能將背后的一些隱情逐一串起。那么，我不妨來(lái)腦洞大開(kāi)一番：SolidPower從2011年成立后開(kāi)始研發(fā)固態(tài)電池，其技術(shù)路線是著重于固態(tài)電解質(zhì)的研發(fā)。在最初的幾年里，其目標(biāo)技術(shù)是鋰金屬固態(tài)電池。隨著同一時(shí)期硅負(fù)極鋰電池技術(shù)的逐漸熱門，公司開(kāi)始考慮除了鋰金屬固態(tài)電池外，是否還有其他可行的固態(tài)電池技術(shù)方向。公司從2017年開(kāi)始著手研發(fā)基于硅負(fù)極的固態(tài)電池，從此技術(shù)不斷突破，在這條道路上高歌猛進(jìn)，并且在短短4年內(nèi)就實(shí)現(xiàn)了2Ah容量電池的量產(chǎn)，并且解決了升級(jí)到20Ah和100Ah的技術(shù)瓶頸。
Solid Power的最新技術(shù)發(fā)布將固態(tài)電池的未來(lái)發(fā)展方向再次帶入爭(zhēng)論之中，之前人們常問(wèn)的一個(gè)問(wèn)題是：鋰金屬固態(tài)電池和硅負(fù)極液態(tài)電池哪個(gè)更靠譜？而現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題將變得更加直接：鋰金屬固態(tài)電池和硅負(fù)極固態(tài)電池哪個(gè)更靠譜？SolidPower的這一技術(shù)轉(zhuǎn)彎似乎已透露出了一些訊息。而我們又是如何看到這個(gè)問(wèn)題？且聽(tīng)下回分解。
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參考文獻(xiàn)：
1. https://techcrunch.com/2021/06/15/bmw-and-ford-backed-solid-power-will-go-public-via-spac-merger-in-1-2b-deal/
2. https://www.prnewswire.com/news-releases/solid-power-unveils-all-solid-state-platform-technology-transitions-silicon-cells-to-pilot-line-301297438.html
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作者簡(jiǎn)介：
謝偉博士，清華大學(xué)材料學(xué)學(xué)士和碩士，美國(guó)德克薩斯大學(xué)（奧斯?。┗瘜W(xué)工程博士。主要從事儲(chǔ)能電池開(kāi)發(fā)工作，先后在跨國(guó)企業(yè)及初創(chuàng)公司任要職，主持多項(xiàng)美國(guó)能源部資助研發(fā)項(xiàng)目，獲得2013年全美年度100最佳研發(fā)技術(shù)大獎(jiǎng)。在材料學(xué)及儲(chǔ)能領(lǐng)域頂級(jí)期刊發(fā)表論文17篇，擔(dān)任5家國(guó)際期刊審稿工作，擁有國(guó)際發(fā)明專利申請(qǐng)17項(xiàng)。
中和儲(chǔ)能公司簡(jiǎn)介：
深圳市中和儲(chǔ)能科技有限公司，立足于研發(fā)、推廣與應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)，旨在通過(guò)電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用助力于實(shí)現(xiàn)中國(guó)“碳中和”的目標(biāo)。發(fā)展初期，公司專注利用在儲(chǔ)能領(lǐng)域已經(jīng)積累多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)及杰出的研發(fā)能力向中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)提供技術(shù)支持與咨詢服務(wù)。同時(shí)，公司著重于對(duì)中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查與分析，為中國(guó)市場(chǎng)研發(fā)或引入最先進(jìn)、最有效的儲(chǔ)能技術(shù)。
公司技術(shù)研究與發(fā)展方向：水性儲(chǔ)能電池，鋰離子電池材料，燃料電池，離子交換膜，涂料與粘接劑，膜分離技術(shù)。
國(guó)內(nèi)業(yè)務(wù)：液流電池與高能量密度鋰離子電池技術(shù)合作、學(xué)術(shù)交流、公司技術(shù)研發(fā)方向的技術(shù)講座、研發(fā)咨詢、及論文寫作指導(dǎo)。