成本低 導電率高 更安全 無機電解液鋰電池技術有何奇妙？

趙文博

近年來，全球新能源汽車產業快速崛起，其中一個重要推動力在于動力電池技術取得百年歷史性突破。但成績背后也有隱憂，目前動力電池市場增速出現放緩，動力電池企業利潤下降，且盈利更趨向頭部企業，一場優勝劣汰的淘汰賽正在動力電池市場上演。

如何保障新能源汽車健康持續發展，提升動力電池市場增量空間，成為新能源汽車全產業鏈共同關注的話題。INNOLITH（英諾利）是一家專注研發無機電解液電池的技術公司，該公司聲稱已在無機電解液電池研發上取得突破性成績，可為動力電池市場帶來全新面貌，《新能源汽車報》記者特專訪了該公司首席執行官謝爾蓋·布欽（Sergey Buchin）先生。

記者：英諾利致力“鋰創新”？

謝爾蓋·布欽：我們公司叫INNOLITH，實際上是兩個英文的字頭組成的，一個是INNO，一個是LITH。我們目前開發的產品是鋰電池，主要核心技術是無機電解液技術，INNO有兩層意思，一個是無機，另外一個是創新;LITH是鋰的英文字頭，這就是公司名字的由來。

從公司組成上來講，我們總部在瑞士，總部有20個人左右，德國研發中心有70多人，這70多人都是電池方面的科學家和工程師，所以我們認為自己是一家電池技術研發公司。

記者：無機電解液鋰電池具體有哪些核心優勢？

謝爾蓋·布欽：成本方面，如果在使用相同材料的情況下，不管是622電池還是811電池，其功率的儲存都會存在一個理論值，但傳統鋰電池實際上只能達到理論值的50%-60%，而我們無機電解液的鋰電池可以達到理論值的80%-90%。比如說有機電解液622電池的能量密度約為160wh/kg，但絕對做不到250wh/kg。

安全方面，有機電解液在過充過放情況下，有些材料會失去穩定性，而我們無機電解液是不可燃的、非常穩定。我們研究發現，傳統有機電解液鋰電池充放電之后會在正極、負極形成SEI膜，隨著充放次數增加SEI膜厚度不斷增加，形成內部枝晶造成短路，甚至產生大量的熱，直至燃燒。無機電解液的電池充放電后也會形成SEI膜，但只在負極表面形成，不在正極表面形成SEI膜，而且SEI膜形成后厚度不發生改變，這個就是無機電解液電池安全的原因。

導電功率方面，有一個衡量導電率的標準參數，傳統有機電解液的鋰電池只有大約10 mSiemens/cm，我們無機電解液電池是30到100mSiemens/cm，沒有功率上的損失，導電率更高強烈的，而固態電池小于1 mSiemens/cm，這對固態電池來講未來也是一項挑戰。

記者：無機電解液鋰電池如此獨辟蹊徑，那它有哪些需要改進呢？

謝爾蓋·布欽：無機電解液電池也有三個方面需要對產品進行提升：第一，現在的電芯系統是一個加壓形式的，所以我們用鋼來做電芯的外殼，這個硬外殼成本比較高，將來要把系統設計成沒有壓力的，朝塑料殼方向努力;第二，我們的電極容易被腐蝕，改用塑料外殼可以減小腐蝕程度，在成本上進一步下降;第三，我們的產線與傳統鋰電池相比，有80%的部分是基本上相似的，有20%可能是比較獨特的，因為無機電解液可能在灌液和電芯內部結構上有些不同，所以需要在大型量產線上重新設計這20%的產線。

記者：貴司把第一個示范項目選在美國PJM公司的原因是什么？示范效果如何？

謝爾蓋·布欽：我們之所以把第一個示范項目選在PJM，也是因為它的系統非常有競爭力，很多電池廠家的電池都在這個系統里面為電網提供輔助服務。美國PJM公司（P代表的是賓夕法尼亞州，J代表的是澤西州，M代表的是馬里蘭州）發展初期主要是為三個州提供電網服務，如今已經涵蓋美國13個州，在電力交易方面公認為全球領先，尤其是它的交易規則、交易系統很知名。

PJM系統中共有300兆瓦的儲能做調頻，我們占2兆瓦。PJM公司有一整套非常完整的評估系統，依照精確度和響應時間等參考值為所有儲能系統進行評分。我們P1的評分一直名列前茅。

記者：貴司如何看待無機電解液鋰電池的未來？

謝爾蓋·布欽：鋰電池業界普遍認為，有機電解液鋰電池的能量密度瓶頸點在400wh/kg左右，目前業界領先的鋰電池能量密度已經實現300wh/kg，隨著技術瓶頸日益接近，大家都在尋求新的創新技術，這也是電池企業加快研究固態電池、鋰硫電池的原因。

現在固態電池在實驗室里已經可以做到400wh/kg，但固態電池量產化還需要時間，預計到2030年或者更遠的未來;鋰硫電池在實驗室仍處于一個初期階段，業界普遍認為到2040年以后才能看到鋰硫電池的量產。

我們研發的P2能量密度約為 1000wh/kg，它已經不是鋰離子電池的原理，而是能量轉換，與鋰硫電池基本原理一致，我們預計在2023年就可以實現量產，而無需要等到2040年以后。所以從技術路線來講，我們現在已經有很清晰的技術路線，達到別人可能到2030年、2040年才能實現的目標。

記者：貴司的市場定位是怎樣的？

謝爾蓋·布欽：從公司定位來講，我們希望專注在電池技術研發上，而不是生產上。二十年來，我們的研發投入已經超過5億美金，在技術上取得了很多重大突破。到目前為止，我們在世界各地已經獲得近200個專利，還有40個專利在等待獲批。我們在中國已經有9個專利獲得批準，1個專利在等待獲批。我們希望找一些合作伙伴，利用許可證的方式，實現技術研發成果商業化，在P1成功的基礎上再把P2介紹到市場。

記者：貴司選擇合作伙伴的標準是什么？

謝爾蓋·布欽：第一，電池制造者或電池用戶，我們認為電池市場非常大也有很多技術存在空間，新公司進入可以帶來新競爭，我們接觸的電池公司都很了解電池、懂電池，也懂得如何使用電池。第二，因為電池行業門檻很高，我們尋找的公司需要具備一定規模，有市場影響力的合作伙伴才能真正做大、做好。

記者：在尋求合作伙伴方面，貴司有哪些進展？

謝爾蓋·布欽：從合作伙伴角度來講，我們和全球18-20家公司在談合作機會，中國占7家。這些公司對我們產品很有興趣，他們涵蓋能源領域、電動汽車領域、航空領域、航海領域。由于目前還沒有達成相關協議，所以不方便說出它們的名字。

生產方面，我們和一家德國電池設備制造商一起合作，做產品產線的設計和建造。另外，我們正在跟兩家非常好的中國電池設備制造商接觸，我們非常有信心，把產品很順利量產化。如果產線建在歐洲，合作伙伴認為從設計到投產每一個階段基本上需要9個月左右，但如果產線建在中國，這個時間可能會大大縮短。

做產線設計和制造的合作伙伴建議我們，未來產品從實驗室到量產要經過三個步驟：第一個步驟是概念線，就是搭建一條能實現從實驗室到量產過程的概念線，來把關整個工藝流程設計是否合理，樣品是否滿足要求，這是建造一條年產50-100兆瓦的小產線;第二個步驟是示范產線，也就是在概念線成功的基礎上，做年產400-800兆瓦的生產線;第三步是建造年產4GWh到8GWh的產線。

記者：貴司為什么選擇中國動力電池市場？

謝爾蓋·布欽：我們非?？春弥袊氖袌?。第一，在電動汽車方面，中國新能源汽車發展是全球發展最好、最快、最多的。現在補貼退坡，電動汽車的發展可能會受到一定的阻礙，這個時候更需要新技術。從這一點上來說，我們技術在沒有補貼的情況下，可以讓電動汽車比常規燃油車性價比更高。

第二，中國可再生能源裝機量是巨大的，特別是像風電、太陽能，全世界根本沒有其它地方可以相比，但是可再生能源最大的特點就是不穩定?？稍偕茉葱枰夹g創新的輔助，而儲能是非常好的輔助工具，我們的電池技術可以做到清潔能源比傳統燃煤電廠的成本還要低。

發展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路，隨著新一輪科技革命和產業變革孕育興起，新能源汽車產業正進入加速發展的新階段，不僅為全球經濟增長注入強勁新動能，也有助于減少溫室氣體排放，應對氣候變化挑戰，改善全球生態環境。我們期待更多新技術在新能源汽車產業找到自己的位置，早日為人們的生活帶來更多福祉。