當下,低空經濟正蓄勢「起飛」。要想讓飛行汽車真正「飛入尋常百姓家」,仍需破解兩大挑戰,即「飛得遠」的續航力、「飛得穩」的安全性。被譽為「下一代電池技術」的固態電池,將成為破題的關鍵。
在今年舉辦的第十屆「創客中國」中小企業創新創業大賽上,坐落在寧波高新區的企業——浙江鋒鋰新能源科技有限公司(以下簡稱鋒鋰新能源)憑藉「低空飛行器動力電池」項目,獲得全國總決賽企業組二等獎。
第十屆「創客中國」全國總決賽路演現場。
那麼,如何突破高比能高功率飛行動力電池技術邊界,為低空飛行器裝上更強大的「心臟」?鋒鋰新能源究竟有何硬核實力?
重新定義電池
鋒鋰新能源成立於2017年,是全球領先的鋰生態上市企業贛鋒鋰業的子公司,由來自中國科學院寧波材料所的團隊和贛鋒鋰業合作成立,專注固態鋰電池等高比能高功率飛行動力電池的研發。
近年來,該公司的成果已從實驗室走向生產線,邁出市場化的步伐。
鋒鋰新能源。記者 嚴瑾 攝(下同)
低空飛行器需要怎樣的動力電池?目前鋰電池有哪些技術瓶頸?
鋒鋰新能源總經理林久博士向記者「科普」技術原理——
傳統的鋰電池採用液態電解質,卻存在閃點低的痛點,容易造成「易燃易爆炸」的安全隱患。而且,電化學窗口通常在5V以下,是限制能量密度提升的「天花板」。而我們的核心技術,正是用固態電解質替代液態電解液,從源頭材料出發,重新定義電池。
林久介紹,鋒鋰新能源「數年磨一劍」,研發出固態電解質材料,從根本上阻斷「熱失控」的鏈條。其耐溫超過180攝氏度,擁有更寬的電化學窗口,以兼容高比容量的正負極材料,讓安全性和能量密度實現「魚與熊掌兼得」。
不僅如此,該公司發明的鋰合金負極材料,將克容量(即單位質量的活性物質所能存儲或釋放的電容量)提升至2000mAh/g以上,是傳統石墨烯材料的4倍。基於該材料打造的電池,面對針刺、火焰甚至槍擊等極端測試,也不會起火爆炸,展示出強大的可靠性。
鋒鋰新能源研發的固態電池。
瞄準廣袤低空
在業內人士看來,固態電池將對傳統鋰電池進行「降維打擊」。尤其是新能源汽車行業,豐田、寶馬等整車廠已宣佈將推出搭載全固態電池的車型;而寧德時代、比亞迪等國內龍頭企業,也紛紛啓動半固態電池裝車測試。
然而,鋒鋰新能源並未將新能源汽車作為首要突破口,而是將目光投向廣袤的低空,為eVTOL(電動垂直起降飛行器)、無人機等低空飛行器提供配套。
在電動汽車領域,現有的電池方案已能滿足市場基本需求,固態電池的研發是‘錦上添花’。然而,對低空飛行器而言,其能量密度直接決定有效載荷和續航時間,而飛行安全更是不可逾越的紅線,固態電池不是升級選項,而是產業規模化發展的前提條件。
搭載固態電池的無人機模組。
鋒鋰新能源的產品,精準「卡位」低空飛行器的需求。搭載該公司研發的飛行動力電池,高速無人機的性能得到顯著提升,最高時速突破200km/h,從靜止到極速僅需3秒。其平飛續航能力和高速續航能力,分別為主流機型的1.6倍、2.5倍,為長時間、高強度作業提供動力基礎。
目前,該公司的產品已獲得億航智能、沃飛長空等國內主流低空裝備製造商,以及巡檢無人機、安防無人機等行業頭部企業的訂單,今年已交付無人機電池產品3萬套。
隨着更多低空經濟政策落地,這片萬億級的市場即將「起飛」,預計為該公司帶來廣闊的增量。
立足寧波,面向未來
鋒鋰新能源的成長,根植於寧波的創新土壤。在林久眼中,這裏不僅有極具吸引力的人才政策,還有中國科學院寧波材料所、寧波東方理工大學等頂級科研平台,其濃厚的商業氛圍、良好的營商環境、高效的政務服務,為硬科技企業的發展免除後顧之憂。
同時,寧波本土的上下游產業鏈,也和該公司產生協同。鋒鋰新能源攜手鋰電池正極材料龍頭企業——容百科技,聯合承擔「固態動力電池」寧波市級科研項目,並和吉利研究院等本土車企合作承擔省級「尖兵領雁」科研項目,開展車規級固態電池的開發驗證。
鋒鋰新能源位於寧波高新區的生產車間。
今年,我們在寧波引進專業的運營及生產管理團隊,打通從技術到市場的「最後一公里」。
林久表示,目前,該公司位於寧波高新區的電池生產線已投入運行,開始交付小批量訂單,助力寧波形成涵蓋上游材料、中游製造和下游應用的固態電池創新鏈。
而此次參加「創客中國」大賽,既是對該公司技術地位的驗證,又是結識產業夥伴、洞察市場趨勢的機遇。
林久說,該公司拿下全國總決賽二等獎,得到寧波市經信局等部門的關注和支持,令團隊倍感振奮,「它讓我們感受到,紮實的創新,總有被看見的機會。」
後續,我們還將關注固態電池在具身智能領域的應用,用高能量密度的電池,加速人形機器人進入生產生活的進程,現已和智元機器人開展合作。未來還計劃發展新一代圓柱固態電池,設計特殊的殼體材料和內部結構來容納和控制鋰負極的膨脹力,為更多下游行業提供極致的「動力心臟」。
文字:嚴瑾
一審:程旭輝二審:張波
三審:諸新民 終審:葛穎
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