固态电池发展现状

在4月7日的锂电池化学体系SWOT分析-隔膜/负极篇中，笔者在介绍硅负极材料时曾经提到Amprius公司，今天就和大家详细聊一聊这家公司的来龙去脉。Amprius何许人也？Amprius Technologies成立于2008年，是一家领先的高比能和大功率锂离子电池制造商，生产业界已知能量密度最高的电池。该公司的商用SiMaxxTM电池可提供高达450 Wh/kg和1150 Wh/L的能量密度，第三方验证为500Wh/kg和1300 Wh/L。该公司总部位于加利福尼亚州弗里蒙特，在那里拥有一个研发实验室和一个兆瓦时规模的制造工厂，用于制造硅阳极和电池。为了满足客户需求，Amprius在科罗拉多州布莱顿签订了一份约774,000平方英尺的工厂租赁协议，并扩大了其产品组合，包括SiCoreTM平台。主要客户有空客，BAE系统和美国陆军等，产品多用于无人机和可穿戴设备。Amprius与SSOE以及Turner开展合作，保证电池工厂在设计和建造方面满足安全和环保要求。Amprius的产品思路是什么？硅负极锂电池的正极制造过程与石墨负极体系类似：正极材料经过搅拌、涂布、冷压形成极片。而负极需要使用硅纳米线在基底上生长的技术得到，Amprius自研的SIMAXX硅负极结构，可以实现允许100%硅纳米线体积膨胀，不需要粘合剂，石墨或任何非活性材料的功能。纳米线和硅孔隙之间的间距容纳了硅的体积膨胀和电子的直线传播路径。离子和电子的大多数导电路径导致高功率能力和快速充电速率。除此之外，Amprius还开发了SICORE硅负极结构，特性：从外到内独特的4层结构创新；弹性硅纳米结构内部高度各向同性；多层表面保护原位生长，提高锂离子传导速度。优势：减轻膨胀应力，减少表面副反应；延长循环寿命，提高高温稳定性；高速电荷传输和高速率性能。Amprius的产品性能如何？相比于传统石墨体系，Amprius的硅负极电池最高能量密度可以达到500Wh/kg，快充至80%SOC只需要6分钟，循环寿命最高可达1200次。SIMAXX可用于商用的电池共有3款，分别是能量型、功率型和二者兼顾型。SICORE可用于商用的电池共有2款，均属于能量型，能量密度较高的电池需要牺牲一部分放电深度和循环寿命。下图给出了Amprius的硅负极电池中，能量密度与持续放电倍率和脉冲放电倍率的关系。红色范围代表能量型电池，蓝色代表功率型。Amprius的生产能力如何？科罗拉多州因其战略地理位置、广泛的制造基础设施、显著的工厂产能潜力和全面的激励方案而被选中。工厂预计将配备先进的制造工艺和设备，生产美国设计的高性能锂离子电池，以服务于电动汽车市场。于2022年10月被选为从拜登政府的两党基础设施法中获得5000万美元成本分摊示范补助金的谈判奖励，以支持国内电池生产。该工厂设计产能为5GWh，占地面积77.5万平方英尺，预计第一批电芯下线时间为2025年。Amprius近况最新消息，Amprius Technologies已被AIBOT定点（AIBOT是开发载人和无人电动垂直起降(eVTOL)飞机解决方案的先驱），用于先进的空中运输，成为其值得信赖的电池合作伙伴。Amprius SiCoreTM电池将支持AIBOT的下一代aiEVTOL车辆，开创电动航空的新时代。这一战略伙伴关系凸显了两家公司在电动航空领域的创新和可持续发展的承诺。Amprius的SICORE电池以其高能量密度、功率和可靠性而闻名，将在AIBOT的eVTOL生态系统中发挥关键作用，该生态系统包括其重型航空货运eVTOL无人机和单飞行员、6座eVTOL空中出租车飞机。预计SICORE电池将确保关键任务操作的最大功率和可靠性。AIBOT的aiEVTOL无人机设计用于远程驾驶重型航空货运任务，预计将于2024年底推出。以上就是本期企示录的全部内容，如果想要了解更多新能源电池或电动汽车公司，欢迎在评论区留言，笔者会筛选作为后期的主题，感谢大家的支持和关注！来源：小明来电