要颠覆特斯拉、彻底改变锂电池的那家半固态锂电池企业24M已融资近5亿

据外媒报道,由华人科学家蒋业明(Yet-Ming Chiang)创办的电池研发企业“24M”近日获得了2180万美元(约合人民币1.5亿元)的D轮融资。迄今为止,该公司募资总额已经达到7180万美元(约合人民币4.9亿元)。

 

24M公司致力于研发半固态锂离子电池的研发和生产。相对于传统液态锂电池而言,24M的电池由于其“心脏”——电极材料是处于液态和固态之间,因此他们的新型电池被叫做“半固态”电池。

 

与特斯拉的电池技术相比,24M研发的电池具有更高的能量密度和存储容量。据称这种半固态锂电池单位体积传递电力是目前电池的10倍,但成本仅为目前锂电池的三分之一。

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标杆电池企业破产

 

蒋业明是台湾籍美国人,美国工程院院士,台湾中央研究院院士,麻省理工学院材料系教授。

 

他出生在台湾,父亲是一名机车工程师。6岁时,蒋业明的父亲将他带到了美国。

 

蒋业明学习非常出色,高中毕业后被MIT录取,并在学校结识了日美混血的发妻,于是扎根在了MIT。

 

蒋业明一直从事电池材料方面的研究。汤森路透曾于2011年发布了2000-2010年全球顶尖一百材料学家名人堂榜单,在这份依据过去10年中所发表研究论文的引用率而确定的最优秀的100名材料学家榜单中,蒋业明位列全球第66位。

 

 

他在MIT的平台上与风投资本合作先后创办了多家公司,其中以锂电池企业A123最为出名,让他在业界的收获了无数声望和地位。然而这家获得了2009年最大IPO的公司,仅仅过了3年就宣告破产了。

 

A123成立于2001年,启动资金只有10万美金,员工只有5人。到了2007年,总员工数已达到250人,总资产超过1亿美元。2009年9月纳斯达克上市,筹资3.8亿美元,被公认为是世界上最优质的车用锂电池制造商。然而2012年10月,A123突然宣布向美国特拉华州破产法院递交了破产保护申请,此时其全球员工数量超过2000,其中中国员工770人。

 

A123的主要产品是磷酸铁锂动力电池,一块大锂电池是无数小电池的串联,A123能把小电池制造成均匀的纳米级小颗粒,并能在小电池总数量大大增加的情况下保持了整体的稳定性。在同等大小,同样稳定性下,A123小电池数量是一般锂电池的100倍。A123作为当时美国清洁能源汽车产业的标杆性企业,吸引了大批投资者,包括红杉、宝洁、摩托罗拉,甚至连美国能源部都和它签了1500万美金的新能源发展合约。

 

然而当时的经济形势决定了很少有人愿意为了新能源汽车的概念比汽油车多付出一笔钱,而A123更是昂贵的电动汽车中的奢侈品代表,A123做的是全世界质量最好的动力电池,但也是全世界性价比最差的电池,他的主要购买商是以奢侈轿车出名的菲斯克,同样性能参数的电池,A123仅仅因为他们的产品更稳定,更酷,更小巧,就要以一般锂电池2-3倍的价格出售,显然是行不通的。

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革新电池生产方式

 

A123失败之后,蒋业明把更多的精力放到了24M。24M总部位于马萨诸塞州剑桥市,距麻省理工学院仅几个街区。

 

吸取了A123的惨痛教训,在24M,蒋业明想要以更低的成本生产更高效的锂电池。

 

增加锂电池的容量通常有两条路:一是增加电池芯的数量,二是增加能量密度。增加电池芯的话,镍和钴等金属将同比例增加,边际成本很高。最初蒋业明提出的解决方案是“液流电池”,增加液流电池的容量只需连接更大的液体仓,成本很低。但要使得成本足够有竞争力,则需要相当于一座核电厂那么巨大的液流仓,显然这不可能。

 

在一次对照实验之后,蒋业明和同事发现静态电池(static battery)的电池容量在经历上万次充放电循环之后,依然能保持得十分稳定。于是他们开始认为静态电池可能才是正确的发展方向。

 

经过黑暗中不懈地摸索,他们最终纯手动打造出了一个生产平台,让电池的能量密度和生产速度都产生了质的变化。新的电池设计剔除了80%非活性、不蓄能的组件(如铜、铝和塑料),大幅降低了电池成本和充电所需的能量。而电极厚度比普通锂电池增加了5倍,使得锂电池的能量密度大大增加。他们把这种新型电池叫做半固态锂电池。

 

 

新配方的电池更加柔性,可弯曲、折叠,甚至穿透子弹电池也不会失效,使得锂电池更加安全和耐用。同时由于在新设计中去掉了有机溶剂,电池更易于回收。新的电池设计,除了简化了锂电池内部的结构、提升了锂电池的性能,同时也改变了锂电池的生产工艺。

 

传统锂电池的制造还是沿用上个世纪90年代磁带生产线上的那一套设备和方法,非常低效,仅仅干燥过程就需要至少22个小时,生产线十分长,工厂往往需要一架飞机仓库那么大,开建一个电池工厂需要耗费超过1亿美金,投资十分庞大。如XALT在美国密歇根州运营的一家现代、高效的电池工厂,投资了3亿美元;而特斯拉在内华达州的“超级电池工厂”花费了50亿美金。

 

但是24M开发出的新生产平台只有一个电冰箱的大小,工厂占地面积是以前的1/5,开建资本只要原来的1/10。小型工厂能够更加灵活地布点,快速响应客户的需求。同时它们的模块化生产方式能够按比例精确复制,并迅速扩大生产。

 

 

传统锂离子电池生产要经历多个步骤过程,其涉及混合、涂覆、干燥,以及对电池内电解质溶剂的回收。而24M电池技术减少了电动汽车电池生产中通常采用的许多步骤,把电池使用的电解质作为溶剂沉积在电池的两侧,从而减少了生产所需的大量时间和成本。

 

24M表示,已经在实验室生产出了能量密度为350Wh/kg的锂离子电池,正在研究能够达到500Wh/kg的电池,半固态电池技术可以保证更长的续航里程、更低的电池成本和更快的制造时间。24M还决定进军电网储能市场,他们认为这不仅能帮助用户更好地利用风能和太阳能,还能与特斯拉、戴姆勒、宝马、雷诺、日产等其他汽车制造商展开竞争。

 

24M像A123一样被资本市场看好,目前投资者众多,包括查尔斯河风险投资公司、北桥创投公司、泰国国家石油公司PTT、日本制造公司IHI等多家投资商。本次D轮的投资者是两家日本公司——陶瓷、电子巨头京瓷集团和纺织品、贸易企业伊藤忠商事。

 

早在2016年,美国媒体《MIT科技评论》评选出的2016年度全球“最智能”的50家公司中,24M排名第23位,称其以更低的成本生产出了更加高效的锂电池,降本幅度达到50%。

 

24M关注的不仅仅是技术层面的电池迭代,还有整个电池生产方式的革新,这个大幅节约成本的新生产流程如果能够成功推向市场,或将催生一场电池制造业的革命。

 

如今,那个留着标志性灰白寸头的蒋业明已到花甲之年。希望A123的故事不会重演,24M的未来究竟会怎样,让我们拭目以待。

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来源:能见Eknower   作者:大飞    

 

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