| 电动汽车产业的发展似乎更新了普通人对于电池的认知，人们已经意识到电池可以通过单电芯-电池组-电池包的堆叠从而驱动一辆轿车开上几百公里。而对于科研人员和站在时代风口浪尖的电池产品研发商来说，一切的努力都是要将电池的能量密度增大再增大。 不是所有的场景都能用“串联堆叠”这种简单粗暴的方法来提升能量密度的，即使是在电动汽车上，电池组的数量也已经受到了限制。除此之外，3C产品、基站供电设备、可穿戴智能设备甚至无人机，都对电池容量有了更高的需求。 这并不难以理解，毕竟不只有电动汽车存在续航焦虑。当一个电子产品的续航能力有了层级的提升，其功能性同样会得到升级，进而衍生出一个新款产品。要想实现这个过程，在电池端就必须从单个电池出发，从物理和技术的角度提升其能量密度。 目前我们大量使用的锂离子电池其实能量密度并不高，其一般采用石墨或硅基材料作为电池负极，能量密度在200Wh/kg～300Wh/kg。相比之下，金属锂电池的能量密度则要高得多，同时由于省去了铜箔集流体，金属锂电池的整体重量和体积也可以被进一步压缩。从市场角度来看，金属锂电池一直被认为是未来高能量密度电池的发展方向。 金羽新能高能量密度金属锂电池 “问题的关键是解决金属锂电池充放电过程中的枝晶生长。”金羽新能科技有限公司（以下简称“金羽新能”）联合创始人 CTO李爱军告诉创业邦。 金羽新能脱胎于北京大学实验室，强大的技术研发能力让李爱军及其团队成员在2017年正式成立了金羽新能，并开始将自身对金属锂电池的研究从实验走向产业化落地。从2017年开始，国内造车新势力的发展也愈发激烈，这在很大程度上推动了电池产业的发展，也扩大了市场上对高能量密度电池的需求，从这一点来看，2017年成立的金羽新能是十分契合市场发展态势的。 如果从产品端来看，金属锂电池并不是近一两年才出现的，但多数情况下其都作为一次电池（不可充放电）在使用，原因就在于上文提到的枝晶生长。李爱军告诉创业邦：“金属锂电池早在上世纪七八十年代就开始被应用，但锂枝晶生长的问题会让金属锂电池在充放电时出现过热、燃烧等现象，这是一个很大的安全隐患。” 金羽新能CTO李爱军查看产品 锂枝晶的生长会穿透电池内部隔膜，造成短路，这是一个致命的缺陷，但金属锂电池体积小、能量密度高也是不争的事实，所以总会出现诸如“金属锂电池具有极大潜力，前提是解决安全问题”的言论。 完全杜绝锂枝晶的生长是不现实的，金羽新能要做的是利用多维度的技术研发和优化控制锂枝晶的生长。 首先，在电解液方面，金羽新能研发了全新的亲锂型电解液，相较于传统碳酸酯类的电解液，金羽新能的电解液能使金属锂电池在充放电的过程中，锂的沉积变得均匀而平整，不会在局部堆积以至于发展成“尖刺”穿透隔膜。金羽新能金属锂电池中的电解液可以在-20℃~60℃发挥正常功效，并做到 500次的长循环次数。 另一方面，金羽新能在金属锂负极上同样做了改性和优化，对其结构、平整度、电流分布的均匀程度的创新和改造能使金属锂电池的充放电次数得到有效提升。李爱军表示：“金羽新能所有技术上的创新和努力，都是为了让金属锂电池内部的离子沉积更均匀，从而抑制枝晶生长。” 就产品而言，金羽新能已经量产的LMR2016扣式金属锂电池，标称电压/容量3.9V/35mAh，最大放电电流为105mA，可在-20℃~60 ℃的环境温度下正常工作。该电池在100%循环深度（即全部充满、耗尽电池电量）下的循环寿命可超过400次，而市场上常见可充扣式电池在相同条件下的循环寿命仅为50～100次，且放电电流要小得多。 这种高能量密度电池的性能最直观的体现就是续航能力的提升。金羽新能合伙人兼CMO刘威对创业邦表示：“从市场角度来看，无论是企业还是消费者，对电池供电的产品续航能力的需求都越来越大。以无人机产业为例，近年来很多厂家不断优化无人机的结构，做轻量化的设计来减重，归根到底还是为了提升续航能力。”目前消费级无人机的实际续航一般在半小时以内，这对愈发蓬勃的无人机市场是远远不够的。 除了无人机，智能手表的兴起同样是高能量密度电池行业的一个时代契机。智能手表和可穿戴设备的续航时间几乎成为了消费者购买产品时考虑的第一要素，除了贴合城市生活的智能手表，一些主打户外、潜水、攀登等功能的智能手表对电池续航能力的要求更为苛刻，而这也成为了金羽新能重点发力的产品线之一。 金羽新能北京研发中心 现阶段金羽新能正在积极推进金属锂电池落地的场景化工作，用于TWS耳机、无人机、智能手环/手表等产品的应用。目前金羽新能正在与某知名无人机企业和某智能手表头部企业深度沟通，将为其定制开发新一代长续航电池。 刘威告诉创业邦：“在金羽新能的产品推向市场后，我们看到了一些较为保守的客户，但更多的是对金属锂电池抱有积极态度的客户。”一个新型产品一定会经历一段市场教育时期，但从产品竞争角度来说，勇于尝试新技术、新产品，并据此发展迭代自身业务同样会在未来市场上获取极大的优势。 目前，金羽新能已经与工信部、中科院、宁德时代共同制定了金属锂电池及电池组的行业标准。这不仅是金羽新能技术实力的体现，同时对金属锂电池产业也起到了很大的推动作用。 锂离子电池，尤其是以石墨为负极的锂离子电池的产业链已经相当完备，其中的材料、工艺、装备及制造商均已十分成熟，成品价格也处于一个较低的水平。相较于锂离子电池，金属锂电池的产业链仍存在一些设备、工艺等方面不成熟的情况，这也是即使金属锂电池的应用成本并没有高出很多，但早期市场空间仍略显不足的原因之一。 在这种情况下，一个单纯的技术转让远不如自己建厂更有市场效果。金羽新能通过与多家紧密设备厂联合研发，不仅拥有了完全自主知识产权的工艺装备，同时打造了相关的制造体系，包括电极片、电解液制备，电芯卷绕和电池装配，高精度正极和电解液自动投料、配料、上料设备在内的完整的针对于金属锂电池的制造系统已经开始发挥作用。金羽新能也已经搭建了量产线和产业实验室，在今年第三季度即可开始量产软包电池形态的金属锂电池，预计今年营业额将过千万元。 金羽新能北京研发中心 金羽新能作为典型的实验室项目转化的初创企业，在创立初期经历了市场与科研结合、产业与技术结合的困难时刻，这种困难在于并不是每一项技术都可以被市场化，而可以市场化的技术也需要不断的磨合与妥协。 刘威告诉创业邦：“金羽新能在科研、技术、装备、产业化、市场需求把控方面都付出了巨大的努力，现在我们已经把这条路跑通了，基本已经完成了从0到1的任务，接下来我们要做的就是服务好市场、服务好客户，真正为客户解决续航里程问题，并关注产能。” 目前金羽新能的团队规模正在快速扩充，预计到今年年底整体规模将达到百人级别，其中技术研发人员占比超过30%。融资方面，金羽新能近期完成了Pre-A轮融资，融资金额达到数千万级别。本轮融资由北京大学的首支成果转化基金，能源行业产业资本等联合投资。据了解，此次融资资金将被用于研发团队扩充、新设备引入和应用场景扩展。 本文文章图片来源于金羽新能，经授权使用。本文为创业邦原创，未经授权不得转载，否则创业邦将保留向其追究法律责任的权利。如需转载或有任何疑问，请联系editor@cyzone.cn。
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