SolidEnergy Systems（SES）是開發和首次生產用于電動汽車（EV）和其他應用的高性能復合鋰金屬可充電電池 107 Ah，0.928 kg，417 Wh/kg，935 Wh/L 。 與現在通用的鋰離子電池相比，混合鋰金屬電池最大的區別在負極材料上，搭載了混合鋰金屬電池的車輛續航可以提升60%以上，充電速度也有了大幅的提升，可以在12分鐘內充電至80%，在成本方面，混合鋰金屬電池的綜合生產成本也可以降低18%。 相信很多人看到這個新聞的時候和我一樣，這是一家什么公司？竟然首發了100Ah級的鋰金屬電池，搶在國際上眾多的國際巨頭之前。 談到SES，我們不得不提到這家公司的創始人—— 胡啟朝 。
胡啟朝，1985年生，12歲時隨父母去了美國。高中時期他就對物理非常感興趣，2003年進入麻省理工學院（MIT），2007年從MIT畢業。在麻省理工、哈佛、斯坦福這樣的高校，理工科學生普遍具有很強的創業精神。從學校、政府到企業，整個社會都在為學生創業提供積極支持。 胡啟朝后來到哈佛大學應用物理系攻讀博士學位，那時，開發清潔能源、解決環境問題正在成為全球潮流，研發太陽能電池、鋰電池和電動汽車成了最熱門的創業方向。于是，胡啟朝將博士論文定為 電動汽車鋰離子電池研究 。 “我首先加入了一位哈佛教授的研究組，他是一位杰出的年輕教授，但他過于學術化，對一些更有實際應用價值的技術研發和產業化不感興趣。”由于目標不一致，胡啟朝很快被這個組“炒”了。接下來， 他在保留哈佛博士生身份的前提下回到了麻省理工 ，加入了另一個太陽能電池研究組。導師也和前一位教授有同樣的問題，胡啟朝這一次主動選擇了離開。 “我參加了很多俱樂部活動，被創業成功的師兄們深深吸引和激勵。”其中最激勵他的是A123公司，2001年創立于麻省理工，不到10年便成為全球性的開發和生產鋰離子電池和能量存儲系統的公司。 2009年，胡啟朝加入了麻省理工著名教授唐納德·薩多韋（Donald R. Sadoway）的研究組。“薩多韋不在乎發表文章和基礎科研，更在乎做一些能影響世界的技術。”胡啟朝說。薩多韋從上世紀90年代末一直在研究新一代電池材料的固態電解質，它比傳統鋰離子電池有更高的能量密度和更好的安全性能，但一直受到材料方面的限制，只能在高溫下使用。胡啟朝經過3年的努力，解決了電池室溫下運行的問題，并保留了高能量密度和良好安全性能的優點。 最終，胡啟朝在2012年獲哈佛大學應用物理系博士學位。 也是在2012年，胡啟朝正式創辦了SES，他回憶說現在美國上市的三家動力電池企業幾乎都是在2011年、2012年左右成立的，這跟當時的熱潮分不開。 2008年，美國能源部開始給一些新的能源技術投資，動力電池、太陽能電池、燃料電池等新型能源的企業都受到了投資。
像任何一家初創企業一樣，SES也經歷了自己的難題。 2012年，總部位于美國馬薩諸塞州的鋰電池制造商A123公司正式宣告破產，作為一家成立了12年的新能源電池標桿企業，它的落幕令整個業界為之一震，也導致資本市場對動力電池失去信心。對SES來說，最直接的影響就是融資變得困難了。幾位聯合創始人陸續離開，胡啟朝堅持了下來。 胡啟朝說，“投資商開始害怕電池公司。許多風投對我說：‘A123就是麻省理工出來的，它也破產了，我為什么要再投一家麻省理工的電池創業公司？’”幾個月中，風投的拒信不停地來。“我非常失望，以為創業剛開始就結束了。” 胡啟朝決定去夏威夷度假。學沖浪時，教練對他說：“ 沖小浪是看你在一切順利時如何表現，沖大浪是看你在一切不順利時如何表現 。 ”他對公司重新燃起了希望。2012年的冬天，胡啟朝來到破產保護中的A123公司，結果發現那里有很多沒事干的員工和沒人用的設備。“我向他們介紹了我的新技術和想法，他們非常感興趣，愿意幫助我，這至少比坐在辦公室里看報紙有趣得多。”員工們教胡啟朝使用設備，用他帶去的新材料做電池樣品。同時，胡啟朝得到了麻省清潔能源部的一筆種子資金，“我主要用它買材料，剩下的填飽肚子”。 當2013年的春天到來時，A123也正式從破產中走出，完成了重組，業務重新恢復。當時只有胡啟朝一個人的SES和A123簽了合同，把雙方的合作正式化，并搬到了A123的辦公室。之后，電池行業回暖，胡啟朝也成功獲得了A輪融資。
“大多數電池創業公司需要半年到一年的時間來建立實驗室、買設備。因為A123一切現成，我們節約了很多資金和時間。搬進A123一星期后我們就開始做實驗。此外，A123有很多有經驗的工程師，在他們的幫助下，我們少走了很多彎路。” 一年后，成果開始出現。2014年10月，SES對外宣布電池樣品達到1337 Wh/L電芯能量密度，在電池行業，這是世界最高的能量密度。 在創業之初，SES的研發方向也并不是現在的混合鋰金屬電池，而是固態鋰金屬電池。 “當時固態電池非常火，大家都在做這方面的嘗試，我的導師在1996年就開始做這方面的研究，我自己也在2007年開始投入這個領域。”
但一直到2015年，他發現固態電池還存在許多基礎化學的問題難以解決。“1996年我導師開始做固態鋰金屬電池的時候，大家說還需要8年才能成功。2007年我開始做的時候，行業也說還需要8年才能成功。 直到現在，還是普遍認為至少再需要8年。全固態的鋰金屬電池就是一個夢。” 意識到這一問題，SES就迅速改變了路線，轉向了 混合鋰金屬電池 。 SES結合了成熟高效的鋰離子電池生產工藝和鋰金屬電池的高能量密度，開發出混合鋰金屬電池。混合鋰金屬電池更容易量產，這種電池的能量密度和充電性能相比于現在的鋰離子電池都有了大幅度的提升，而且在成本方面可以降低18%。 正如之前提到，SES已經發布了鋰金屬電池的產品，經過優化，可以上市。
目前，SES已經獲得了通用和現代兩大國際主流車廠的A樣品聯合開發協議，預計將會在2025年實現量產裝車。 胡啟朝認為，全固態鋰金屬電池的技術路徑可能永遠都難以實現，但是混合鋰金屬電池通過混合氧化物固態電解質加高濃度電解液，是目前進展最快的鋰金屬電池技術解決方案。從長遠來看，電池的終端應該是鋰金屬電池。 更重要的是，生產混合鋰金屬電池不需要從頭新建供應鏈，完全可以采用現在的產業鏈體系。也就是說，混合鋰金屬電池僅僅通過負極材料的更改就能全面提升鋰電池的性能。 一旦成功量產，混合鋰金屬電池或許會攪動現在的動力電池行業。 正因為如此，SES也已經獲得了多個車企和電池企業的重視，投資者的名單中不乏通用、現代、SK、上汽、吉利等大公司的身影。 目前SES在美國和中國兩地建有電池生產工廠，并在（美國）波士頓、（中國）上海和（韓國）首爾都有開展業務。SES正在建造世界上最大的鋰金屬電池生產場地——“上海Giga”，這是一家正在中國上海建造的300,000平方英尺的新設施，每年能夠生產1 GWh的鋰金屬電池，計劃于2023年完工。 “這個行業不需要另一個電池突破。這個世界需要的是一個人，他能在電池上取得突破，并讓它真正地、實際地、完全地工作，然后把它擴大到數十萬甚至數百萬輛汽車上。這就是我們在這里要做的。” 胡博士說。 搞科研的人，目標是“頂天立地”，既能上“書架”，也能上“貨架”，但是這一過程并不是一帆風順的。胡啟朝博士這創業的曲折，也在告訴我們，從學術知識走到實際應用的不易，這其中的艱辛，也許只有他自己才知道。但是找準賽道，瞄準應用，還是有希望將你現在的研究的東西變成現實的產品。
1. http://mkrjt.com/article/2271.html
2. https://new.qq.com/omn/20210723/20210723A07UBT00.html 3. https://mp.weixin.qq.com/s/4LAdwhUgpaFhRP1a0_Tp-A 4. https://zhuanlan.zhihu.com/p/415508012 5. http://www.itdcw.com/news/focus/0HQ221012021.html
原創文章，作者：科研小搬磚，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/11/2c8a8fda25/
