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    無人機用上鋰金屬電池,續航力拉長至1小時

    2021-04-26 ryder

    SolidEnergy用于無人機的鋰金屬電池


    雖然還不是“最優秀”的鋰金屬電池,但“不錯用”的鋰金屬電池已經開始小量銷售了,來自2016年剛推出電池就被看好的SolidEnergy公司。他們已成功將鋰金屬電池商業化,首先使用在無人機使續航力提高3倍,充一次電能繼續飛行1小時。


    卒業于麻省理工學院(MIT)的華人科學家胡啟朝(QichaoHu)于2012年創立SolidEnergySystems,過去5年一直致力于研究要怎么樣提高鋰電池的能量密度。2016年八月,該公司研制出“無負極(anode-free)”的鋰金屬電池,以極輕薄的鋰金屬箔片替代石墨,電解質則以半固體材料取代鋰電池中常見的易燃液體,可在鋰金屬電極上形成一層薄屏蔽層戒備枝晶(dendrite)形成,兩種沖破性技術一舉讓電池能量密度來到450Wh/Kg、1,200Wh/L。


    SolidEnergy的電池在當時可說引起不小轟動,因為沒有任何一個研究證明我們可在1、2年內就將鋰電池壽命延長2倍,但SolidEnergy產品商業化的障礙比任何研究都還要少,不少拒絕寫奇跡電池的人都顫抖著手膜拜。


    SolidEnergy在2016年推出的鋰金屬電池(最右)與其他電池比較


    而今朝,雖然還不是大規模量產,但他們實在開始銷售鋰金屬電池了,能量密度比現有鋰電池多一倍,也就是說,它的尺寸惟有標準鋰電池的一半,但電容量相同;或是尺寸和鋰電池相同,但電容量翻倍。


    公司首批客戶是無人機制造商,光是充一次電就能使無人機繼續飛行1小時,反觀目前的標配無人機充一次電撐20分鐘已經很了不起,鋰金屬電池不只使無人機飛行的半徑新增一倍,傾覆面積還翻了四倍。


    前陣子,美國能源部ARPA-E計劃負責人PaulAlbertus曾撰文闡述鋰金屬電池超越鋰電池的那天尚需等待十年光景,但胡啟朝說,這個標準是指“完美的”鋰金屬電池,“上得了臺面”的鋰金屬電池今朝已經可以出貨了,雖然價格比鋰電池還要貴,但無人機制造商為了新增飛行時間愿意付出額外成本。


    無人機還只是SolidEnergy打出的第一個市場,他們也瞄準可穿戴設備(如智能手表)、智能手機與電動車市場,雖然想汰換現有材料、將新型電池商業化是非常困難的過程,比如SolidEnergy此前原預計使用于智能手機和可穿戴設備的鋰金屬電池能在2017年上市,電動車電池則能于今年就緒,但顯然沒那么容易。


    新目標重新評估可穿戴設備的鋰金屬電池應在2019年問世,電動車電池則要等到2020~2021年。最近,加上剛完成的3,400萬美元C輪融資,SolidEnergy成立至今已獲得超過5,000萬美元資金進行開發,現有投資者包括新加坡淡馬錫控股(Temasek)、通用汽車(GeneralMotors)等。

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