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輝能發表次世代電池 採無隔膜技術

鉅亨網記者魏志豪 台北 2024-09-23 16:53

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輝能電池示意圖。(圖:REUTERS)

輝能科技受邀參加固態電池峰會 (SSB Summit),由首席科學家 Dmitry Belov 博士發表無隔膜次世代電池技術,該技術核心創新在於「無隔膜」陶瓷隔層,不僅能實現電池的高能量密度與快充,還具備廣泛兼容性與高量產性,可適用於電動車、航太、船舶等高需求領域,為全球能源轉型帶來嶄新解決方案。

Dmitry Belov 此次以「自固態電池走向次世代新平台」(From Solid-state battery to new generation platform by Prologium) 為主題演講,介紹輝能的無隔膜次世代電池技術。


Dmitry Belov 表示,輝能次世代電池基於新的平台,不僅將滿足市場對高性能、高安全性和低成本的迫切需求,提供消費者真正的解決方案。不僅如此,新電池架構優勢,得以讓輝能的電池使用更多材料與多種形式,不斷迭代升級、提高能量密度並保有快充。

此外,次世代電池具備高量產性,可降低物料清單成本與資本支出,使得輝能次世代鋰陶瓷電池可廣泛應用於電動車、航太產業、電動垂直起降飛行器 (eVTOLs)、船舶和其他高需求領域,推動各個產業邁向更永續、更高效的能源轉型。

輝能科技次世代電池技術最大的突破在於無隔膜陶瓷隔層的應用。傳統電池依賴隔膜來分離電極,但輝能採用「陶瓷隔層」架構取代隔膜,這使得電池內部結構更加安全,可兼容傳統電池難以採用的不同化學系統及材料,進而提高電池的能量密度和充電速度。

具體而言,「陶瓷隔層」技術的應用在降低三大介面阻值 (包含固態電解質間的介面、固態電解質與活性材料間的介面、以及隔層與極層間的介面)、提升離子導電性,提供正、負極間良好的電化學穩定性方面,帶來顯著的效益,從而使電池能夠在 8.5 分鐘完成從 5% 到 80% 的快充,5 分鐘能完成從 5% 到 60% 的快充,這項性能已獲得國際權威專業第三方機構德國萊茵實驗室 (TÜV Rheinland) 報告認證。

同時,新技術突破了過去電池設計中,無法兼顧高能量密度與快充的限制,使輝能科技能夠實現「性能與效率」的雙重提升。透過更高導電率材料的使用如自家專利矽複合材料、超薄鋰金屬陽極、柔性無鋰陰極等,以及良好的離子導電性、高強機構降低極化現象與抑制膨脹等材料穩定性關鍵技術,輝能的無隔膜設計將能量密度提升至新高度,同時確保快速充電能力。

Dmitry Belov 看好,輝能的次世代電池技術打破了傳統電池設計的限制,使輝能探索創新材料、新穎電池配置和改進製造工藝與效率。這不僅大幅提高電池性能,還有效降低生產成本。這項技術將改變電動車和其他高需求應用的能源使用方式,推動全球更快速地實現可持續發展的目標。

輝能科技的次世代電池平台不僅突破技術瓶頸,還展現卓越的廣泛兼容性。該技術適用多種形式,無論是全固態、半固態,亦適用多種負極、多種模組 / 電池包技術 (BiPolar +)。這樣的兼容性使得電池設計更加靈活,並為市場提供了多元解決方案。

在量產方面,輝能的製程創新實現了生產工序的簡化,減少了傳統電池最耗時的後 4 段組裝工序:注液、真空含浸、二次封裝、和二次排氣;傳統鋰電池需過夜真空乾燥部分,輝能只需 8 分鐘;乾燥室面積減少 50% 以上,從而降低了物料清單成本與資本支出。

輝能憑藉每年約 13% 的能量密度增長率,技術還能確保即便能量密度提升,生產成本也不會增加,同時保持良好的生產良率,這使得該技術在市場上具備顯著的競爭力。除此之外,還能直接從電芯內的極層進行回收,簡化回收流程,相較於傳統液態電池降低了能源消耗和污染。


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