高能量密度是动力电池的长期发展方向——专访盟维科技CEO周莉莎

新华财经北京4月12日电（记者 李唐宁）当前，新能源汽车已经进入大规模产业化新阶段，截至2022年底，全汽车保有量达1310万辆，占全球总量的一半以上，产销连续8年位居世界第一，这也对动力电池的产能和性能提出了越来越高的要求。盟维新能源科技有限公司联合创始人、CEO周莉莎在接受新华财经专访时表示，在“双碳”目标指引下，新型电池产业正迎来高质量发展期，电池技术将快速革新，推动新型电池向高能量密度、长寿命、低成本的趋势发展，其中，锂金属电池有望成为未来重要方向。

近年来，我国在能源电池方面不断取得突破，根据工信部数据，量产的三元电池单体能量密度达到了全球最高的300瓦时/公斤，无钴电池达到了240瓦时/公斤，半固态电池接近量产状态，产业发展处于国际领先水平。

“产销高增带动了动力电池的强需求，同时‘续航焦虑’也不断推动着行业突破技术边界。”周莉莎表示，电池能量密度方面，业界普遍计划到2030年后单体能量密度可达500Wh/kg。

而实现这一目标，需要材料技术创新和材料体系的持续迭代。“高能量密度的实现需要进行正负极与电解质材料的协同适配，正负极技术路线决定了电池能量密度的上限，电解质技术路线影响电池综合性能的发挥。”周莉莎介绍，从高比能锂电池技术路线来看，正极材料升级方向从NCM622、811，往9系超高镍、富锂锰基等方向发展，未来也可能使用硫正极；负极材料升级方向从石墨、硅碳到使用金属锂，将来也会采用更轻量化的超薄锂、甚至无锂负极的设计。锂金属电池将是高比能动力电池的终极解决方案。

但她同时也提到，锂金属电池要实现量产装车，无论在材料研究层面、工程技术层面还是产业生态层面都尚有诸多问题需要解决。具体而言，锂金属电池量产装车需要平衡产品综合性能指标，在兼顾安全性与能量密度的同时大幅度提升循环寿命，而且还要满足包括放电倍率、环境适应性和经济性等核心指标；工程技术层面，需要解决制造工艺优化，包括产线设备升级，以及关键过程控制等关键问题；产业生态层面，需要完善产业链供给，推动实现整车端设计、智能安全管理、锂电回收等产业链协同提升。

如何保持高能量密度的前提下提升锂金属电池产品综合性能？如何解决锂金属电池可制造性工程问题？周莉莎认为，锂金属电池在新能源汽车中的应用正逐渐进入产业视野。锂金属电池这类前沿性创新技术要实现从基础研究到实用化产品开发的突破，必须选择让技术创新面向市场，用明确的市场需求导向，在应用场景中推进产品迭代。

这一方面，盟维科技选择高镍三元适配金属锂负极的技术路线，基于复合液态电解质对锂金属电池体系进行了包括从基础材料、电芯工艺，到制造设备、结构设计等关键环节的系统性创新开发。

安全性能方面，通过采用锂负极保护、阻燃性功能电解液等技术有效抑制锂枝晶生长，可通过高低温、针刺、短路、过充放等标准安全测试。2022年6月，盟维科技500瓦时/公斤级METARY®️ Exx系列正式走出实验室的“技术突破”阶段，在特定应用场景得到用户验证，实现产品批量交付。今年3月，新型METARY®️ EL系列锂金属电池产品公布，经过300次循环的容量保持率超过90%，250次深度充放电循环后，电池能量密度仍超过400Wh/kg。

此外，量产制造工艺也是影响电池产品综合性能的重要因素。周莉莎表示：“我们非常重视解决工程技术问题，已经于去年9月正式启用首创的锂金属电池自动制造线。”

除了安全性和能量密度，锂金属电池要实现量产装车，还需要大幅度地提升循环寿命。周莉莎表示，公司预期2023年原型锂金属电池的循环寿命可突破800次，到2025年，锂金属电池动力电池产品循环寿命可达1000次，“具备大规模应用新能源汽车市场的基础条件”。

从国际竞争层面看，日本、美国、英国、欧盟都从国家层面提出了动力电池发展的计划，纷纷提出高能量密度电池的商业化应用时间表。这一方面，工业和信息化部也提出，支持开展高安全、全气候锂离子电池和全固态电池、大功率燃料电池等电动化技术攻关，持续提升新能源汽车产品的质量性能。

编辑：翟卓

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