## 盟维科技:探索锂金属电池的“荆棘圣杯”
在动力电池产业变革之際,材料创新成为企业突围的关键。成立于2018年的安徽盟维新能源科技有限公司(以下简称:盟维科技),正致力于安全高比能锂金属电池材料和制造技术的开发,为无人机、电动通用航空、电动汽车等领域提供锂金属电池产品和高能动力电源解决方案。
## 锂金属电池:高能动力电池的终极解决方案?
不同于传统的石墨负极材料和硅碳/硅氧负极材料锂离子电池,金属锂负极电池,即锂金属电池,具有更高的能量密度。金属锂拥有最高的满电状态理论比容量(3860mAh/g)和最低的电化学电位(-3.04V vs. SHE),这些特性使其成为实现更高能量密度的理想负极材料。锂金属本身含有锂离子,未来还可与硫、空气等不含锂离子的高比容量正极材料搭配使用,展现出巨大的技术潜力。锂金属电池也被誉为动力电池领域的“荆棘圣杯”。
盟维科技联合创始人兼CEO周莉莎认为,锂金属电池代表着高比能动力电池的终极解决方案。鉴于其高能特性,锂金属电池将率先应用于无人机、eVTOL等低空场景。
## 深耕技术,打造锂金属电池领先企业
自成立以来,盟维科技专注于研发以金属锂为负极的高能量密度电池,目前已实现500Wh/kg锂金属电池的量产和交付。
盟维科技拥有一支强大的研发团队,其核心成员自2008年起就对锂硫电池和纳米材料进行了深入研究,在锂枝晶生长机理观测、电池循环寿命验证和突破等方面积累了丰富经验。公司创始人张跃钢是纳米材料领域的知名科学家。通过自主研发的超凝聚电解液和锂负极保护技术,盟维科技有效抑制了锂枝晶的生长,解决了锂金属电池应用安全及副反应消耗问题。
周莉莎,这位拥有清华大学MBA工商管理硕士和中国地质大学化学硕士学位的企业家,曾在中国科学院国际实验室工作,参与了科技部新能源汽车重点专项等国家重大科技计划。在她和团队的带领下,盟维科技正朝着锂金属电池赛道先行者的目标不断迈进。
**产品交付**
在产品交付方面,盟维科技已在电动航空领域取得进展。2019年,公司交付了420Wh/kg的锂金属电池产品。截至2022年,已交付的产品能量密度已突破500Wh/kg。这些产品已被用于平流层无人机、行业无人机和eVTOL飞行器等应用中。**产能提升**
2022年,盟维科技实现了锂金属电池的自动化批量生产。通过首创锂金属电池自动化制造线以及全自研的生产技术和核心设备,公司提高了产能。**自动化升级**
2023年,公司完成首创锂金属自动制造线的全线系统智能升级。该升级使锂金属电池制造过程能够实现数据监测和记录以及远程设备控制,从而促进海内外客户的产品交付。**业务布局调整**
随着工业无人机应用场景的增加,如巡检、物流救援等,盟维科技调整了业务布局。目前,工业无人机客户订单已占其业务的一半。**载人新能源航空器电池研制**
盟维科技与零重力于今年5月18日达成战略合作,针对零重力RX1E-A电动固定翼飞机及其他eVTOL机型展开定制化电池开发。目前,合作正在有序进行。**eVTOL续航时间**
对于eVTOL的应用,盟维科技认为其当前演示飞行时间区间(10-20分钟)局限于旅游观光等场景。若要用于城际交通,续航时间需提升至30-40分钟以上。**能量密度**
能量密度对eVTOL续航时间至关重要。一些eVTOL企业的动力方案仍采用车用动力电池,这不足以满足城际交通场景的需求。eVTOL需要能量密度达到400-500Wh/kg才能具备实用性。锂金属电池在能量密度方面具有优势,能够大幅提升eVTOL的续航时间,这也是国内外头部eVTOL企业选择与盟维科技合作开发的原因。**海外市场**
盟维科技的海外客户订单主要来自欧美和日本等地区。为了深化合作,公司确立了出海战略。合肥将继续作为公司的研发制造基地,而总部营销中心和外部产线布局将在今年陆续启动。**航空高比能电池产业化**
2022年10月,我国多个部门印发了《绿色航空制造业发展纲要(2023-2035年)》,其中提出要突破400Wh/kg级航空锂电池、500Wh/kg级航空锂电池等关键技术,以满足电动航空器的使用需求和适航要求。**航空电池产业化**
航空电池产业化需要经历测试、验证导入、试飞等环节。除了技术难点,还需要解决适航要求和标准、空域开放、飞行许可证等问题。周莉莎称,盟维科技去年已启动航空可充电动力锂金属电池技术规范团体标准制定。目前,该团体标准已进入公开征求意见阶段。标准发布后,有望进一步推动锂金属电池行业的标准化。
电池应用安全也是产业化的关键。
据了解,锂金属活性极高,锂枝晶生长给产品开发带来巨大挑战,长期以来,这也是锂金属电池停留在实验室阶段的主要原因之一。
“安全是我们研制锂金属电池要解决的一项重要问题,需要在实际应用场景中逐步验证和解决。”周莉莎介绍,盟维自主研发了新型阻燃电解液技术,有效抑制了锂枝晶生长。
值得一提的是,在严苛的针刺模拟短路测试中,锂金属电池仍然保持了稳定的安全性。
目前,固态电池持续受到关注,被业内认为具有高安全等特点。
周莉莎指出,固态电池的提出最初是为了解决锂金属锂枝晶生长问题。
但她同时提到,固态电解质材料还不太成熟,导致固态电解质与锂金属电池体系结合后,锂枝晶生长问题仍未得到有效解决。其界面阻抗、离子电导率等问题在科学层面仍需探索,因此产业化进程不会很快。
对于航空高比能电池的产业化,周莉莎有着清晰的实现路径:“对盟维而言,前期已解决能量密度、应用安全、可制造性,并在平流层无人机和行业无人机领域得到实际应用。下一步将重点提升循环性能。”
她预测:“从产品层面满足 eVTOL 等新型电动航空器应用需求,未来两年可看到明显进展,也会有装机及场景应用。”
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