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专访 | SES麻省固能CEO胡启朝:锂金属电池是动力电池行业下一个“高地”

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时间:1900/1/1 0:00:00

Weilai, Tesla, Model S, Weilai ES8, Hyundai

"忽视环境问题就是背叛下一代。"这是奥巴马在告别演说中的最后忠告。

2008年,奥巴马带着一系列应对气候变化的承诺入主白宫:摆脱对中东石油的依赖,大力发展清洁能源。从此,美国走上了清洁能源快速发展的道路。

在美国的大学里,清洁能源也成为一个热门的研究课题。当时正在哈佛大学攻读应用物理学博士学位的胡启超,将注意力集中在电池技术的应用研究上。

致力于将技术应用于生活的胡启超不希望自己的研究成果被束之高阁。在告别了两位专注于基础研究的年轻教授后,胡启超终于在第三位教授的指导下开始了他对金属锂电池的应用研究,这也为以后的发展打下了坚实的基础。

2012年,美国最大的锂电池制造商A123公司宣布破产。这家从高校走出来的电池公司,让美国学术界看到了电池技术落地的可能,但它的破产也为其未来的发展蒙上了阴影。

“冲小浪是看你在一切顺利的时候表现如何,冲大浪是看你在一切不顺利的时候表现如何。”当时的胡启超站在最前沿,满血创办了Solid Energy Systems马萨诸塞州固体能源公司,也就是现在的SES,开启了自己的“锂金属电池”之路。

今年7月,SES宣布与著名的艾芬豪资本收购公司正式合并。SES预计将于今年年底由特殊目的收购公司在纽交所上市。合并后的实体公司将成为全球为数不多的上市动力电池公司之一,也是全球首家上市的锂金属电池供应商。

11月4日,SES举办首届SES电池世界活动,发布了容量为107 Ah的Apollo锂金属电池,这是目前全球最大的锂金属电池。同时,SES还宣布正在上海嘉定建设超级工厂。

据亿欧汽车介绍,阿波罗电池容量高达107 Ah,重量仅为0.982 Kg,能量密度为417 Wh/kg和935 Wh/L,经过10小时、3小时和1小时的室温放电测试,阿波罗电池表现出较高的容量和能量密度。

与此同时,SES在上海的超级工厂计划于2023年完工,总面积达3万平方米。超级工厂位于上海嘉定国际汽车城。建成后产能将达到1千瓦时,将是全球最大的锂金属电池工厂。

Weilai, Tesla, Model S, Weilai ES8, Hyundai

锂金属电池是电池行业的下一个30年。

在过去的150年里,电池行业经历了五次技术革命:1870年的铅酸电池、1900年的镍镉电池、1930年的碱性电池、1960年的镍氢电池和1990年的锂离子电池。胡启超表示,2020年,电池行业迎来了超越锂离子电池的新革命。这一次,主角是一块锂金属电池。

与锂离子系统相比,以金属锂为负极的固态电池具有更好的性能、更低的安全性、可回收性和成本。然而,由于材料和技术的限制,全固态锂金属电池只是柯南的一个梦想。

SES之初,胡启超专攻全固态锂金属电池领域。摸着石头过河,他一路跌跌撞撞。最后,他在锂离子电池和全固态锂金属电池之间找到了一条可行的电池优化之路——混合锂金属电池,即60%的正极材料与锂离子电池完全相同,40%的正极材料由锂金属和特殊电解质材料制成。

提高能量密度和降低生产成本是动力电池的最优路径,也是电池供应商的核心竞争力。与传统的锂离子电池相比,SES的混合锂金属电池在容量相同、正极材料相同的情况下,具有充电速度更快、能量密度更高、成本更低、材料本身更安全的优点。

作为开发商和制造商……电动车用高性能可充电混合锂金属电池er,SES产品已经走出实验室,开始与部分车企进行产品验证。目前,SES已经与通用和现代汽车签署了联合开发协议,进行样车研发,预计2025年正式装车上路。

“用混合锂金属电池取代锂离子电池不会是一蹴而就的过程,而是会逐渐被取代。”动力电池未来将走向锂金属电池之路,SES为全球车企和动力电池行业打开了一扇新世界的大门。

“数字双胞胎”是保护电池安全的全新方案。

2019年4月21日,上海徐汇一辆特斯拉Model S在地下车库自燃;同年5月16日,上海嘉定一辆蔚来ES8在地下车库自燃。6月27日,蔚来宣布因电池问题召回4803辆es8,费用5亿元。

电池安全已经成为电动车用户的大忌,就像一个盲盒,没有人愿意成为被抽走的“藏钱”。

车企不希望因为电池安全而花费大量召回成本。

用AI算法监控电池安全正逐渐成为一种趋势。目前特斯拉、蔚来等车企都在做电池管理,只是在电池投入使用后才开始监控。

在电池发展过程中,更严格的数据监控将是未来电池领域的“香饽饽”。胡启超认为,电池安全监控软件开发市场还处于早期,未来3-5年将迎来大发展。

基于这样的思考,胡启超也在电池安全监控上大做文章,将电池安全监控软件的开发作为SES的另一核心业务。胡启超坦言,与全固态电池相比,锂金属电池仍然无法做到绝对安全,但这一缺陷可以通过基于人工智能学习的SES电池安全算法来解决。

SES针对电池安全的“数字双胞胎”,从生产线、质量管理到上车,24小时监控电池的各项参数,从而准确了解电池的健康状况,防患于未然。

四位布局,三足并行

2018年8月,马萨诸塞州古能上海公司成立。

电池的开发分为三步:材料开发、电芯工业化开发、电池生产。胡启超透露,虽然美国在材料研发上资源更多,但中国在电池研发上有更完整的产业链支持。电池的生产会根据车厂的位置来安排。

SES在波士顿、上海、新加坡、首尔设立了重要部门。

其中,新加坡是控制投资的总部;波士顿的设施主要负责与通用汽车的合作,专注于化学、材料和算法研发,以及一个试验工厂;上海嘉定工厂是未来生产任务的重头戏,责任和任务最为复杂——既有制造工艺开发,也有电池、模组和BMS研发部门,还有大型实验工厂。

在业务方面,SES将同时推进三个平行发展方向:新材料开发平台Hermes、汽车级大电池生产工艺开发能力Apollo、监测电池健康状况的人工智能安全软件Avatar,希望真正为这个行业带来下一代动力电池技术。

以下是亿欧汽车对胡启超的专访:

(1)亿欧汽车:你一直从事物理学的研究。你接触电池技术研发的机会是什么?

胡启超:2008年开始攻读应用物理学博士时,恰逢奥巴马上台,美国开始大力推进清洁能源建设,于是我决定投身于更具实际应用价值的清洁能源技术研究。其中,电池技术引起了我的注意。

我的学术生涯跌宕起伏。博士第一年跟着两个年轻教授做太阳能电池的基础研究,但是太脱离实际的题目让我很迷茫,所以被炒了两次。直到我遇到了我的第三任教授,在他的支持下,我开始更加注重实际的应用研究,这也为我后来的创业打下了很好的知识和技术基础。

(2)亿欧汽车:SES的业务布局如何?

胡启超:对于业务布局,我们关注两个趋势:一是锂金属电池将逐渐取代锂离子电池,成为新的电池材料选择;第二,AI技术将帮助电池供应商对电池安全形成更严格的监控。

基于此,我们将SES的核心业务分为三部分:锂金属材料的开发、电极和电池的生产以及电池安全监控软件的开发。

再者,虽然我们的很多技术开发起源于美国,但从全球来看,中国和韩国有更完整的电池产业链支持,所以我们把材料开发业务放在波士顿,而电池产品开发主要在上海和韩国,并在波士顿和上海设立了两个R&D中心,为美国客户和全球其他国家的客户开发产品。

总的来说,中国和美国将是我们未来企业发展的核心地区。

(3)亿欧汽车:你认为未来交通出行,比如飞行汽车,电池的生产会发生什么变化?

胡启超:对于电池来说,汽车飞不飞是一回事,但是对于电池安全数据的监测来说,飞行汽车未来会带来很大的变化。与充电模式相比,电池更换模式会更受电池供应商的青睐,因为电池更换模式下的电池充电会在更可控的环境下进行,更能保证电池的安全性。但未来收费模式的发展取决于市场的发展和选择。Weilai, Tesla, Model S, Weilai ES8, Hyundai

"忽视环境问题就是背叛下一代。"这是奥巴马在告别演说中的最后忠告。

2008年,奥巴马带着一系列应对气候变化的承诺入主白宫:摆脱对中东石油的依赖,大力发展清洁能源。从此,美国走上了清洁能源快速发展的道路。

在美国的大学里,清洁能源也成为一个热门的研究课题。当时正在哈佛大学攻读应用物理学博士学位的胡启超,将注意力集中在电池技术的应用研究上。

致力于将技术应用于生活的胡启超不希望自己的研究成果被束之高阁。在告别了两位专注于基础研究的年轻教授后,胡启超终于在第三位教授的指导下开始了他对金属锂电池的应用研究,这也为以后的发展打下了坚实的基础。

2012年,美国最大的锂电池制造商A123公司宣布破产。这家从高校走出来的电池公司,让美国学术界看到了电池技术落地的可能,但它的破产也为其未来的发展蒙上了阴影。

“冲小浪是看你在一切顺利的时候表现如何,冲大浪是看你在一切不顺利的时候表现如何。”当时的胡启超站在最前沿,满血创办了Solid Energy Systems马萨诸塞州固体能源公司,也就是现在的SES,开启了自己的“锂金属电池”之路。

今年7月,SES宣布与著名的艾芬豪资本收购公司正式合并。SES预计将于今年年底由特殊目的收购公司在纽交所上市。合并后的实体公司将成为全球为数不多的上市动力电池公司之一,也是全球首家上市的锂金属电池供应商。

11月4日,SES举办首届SES电池世界活动,发布了容量为107 Ah的Apollo锂金属电池,这是目前全球最大的锂金属电池。同时,SES还宣布正在上海嘉定建设超级工厂。

据亿欧汽车介绍,阿波罗电池容量高达107 Ah,重量仅为0.982 Kg,能量密度为417 Wh/kg和935 Wh/L,经过10小时、3小时和1小时的室温放电测试,阿波罗电池表现出较高的容量和能量密度。

与此同时,SES在上海的超级工厂计划于2023年完工,总面积达3万平方米。超级工厂位于上海嘉定国际汽车城。建成后产能将达到1千瓦时,将是全球最大的锂金属电池工厂。

Weilai, Tesla, Model S, Weilai ES8, Hyundai

锂金属电池是电池行业的下一个30年。

在过去的150年里,有……电池工业的五次技术革命:1870年的铅酸电池、1900年的镍镉电池、1930年的碱性电池、1960年的镍氢电池和1990年的锂离子电池。胡启超表示,2020年,电池行业迎来了超越锂离子电池的新革命。这一次,主角是一块锂金属电池。

与锂离子系统相比,以金属锂为负极的固态电池具有更好的性能、更低的安全性、可回收性和成本。然而,由于材料和技术的限制,全固态锂金属电池只是柯南的一个梦想。

SES之初,胡启超专攻全固态锂金属电池领域。摸着石头过河,他一路跌跌撞撞。最后,他在锂离子电池和全固态锂金属电池之间找到了一条可行的电池优化之路——混合锂金属电池,即60%的正极材料与锂离子电池完全相同,40%的正极材料由锂金属和特殊电解质材料制成。

提高能量密度和降低生产成本是动力电池的最优路径,也是电池供应商的核心竞争力。与传统的锂离子电池相比,SES的混合锂金属电池在容量相同、正极材料相同的情况下,具有充电速度更快、能量密度更高、成本更低、材料本身更安全的优点。

作为电动车用高性能可充电混合锂金属电池的研发商和生产商,SES产品已经走出实验室,开始与部分车企进行产品验证。目前,SES已经与通用和现代汽车签署了联合开发协议,进行样车研发,预计2025年正式装车上路。

“用混合锂金属电池取代锂离子电池不会是一蹴而就的过程,而是会逐渐被取代。”动力电池未来将走向锂金属电池之路,SES为全球车企和动力电池行业打开了一扇新世界的大门。

“数字双胞胎”是保护电池安全的全新方案。

2019年4月21日,上海徐汇一辆特斯拉Model S在地下车库自燃;同年5月16日,上海嘉定一辆蔚来ES8在地下车库自燃。6月27日,蔚来宣布因电池问题召回4803辆es8,费用5亿元。

电池安全已经成为电动车用户的大忌,就像一个盲盒,没有人愿意成为被抽走的“藏钱”。

车企不希望因为电池安全而花费大量召回成本。

用AI算法监控电池安全正逐渐成为一种趋势。目前特斯拉、蔚来等车企都在做电池管理,只是在电池投入使用后才开始监控。

在电池发展过程中,更严格的数据监控将是未来电池领域的“香饽饽”。胡启超认为,电池安全监控软件开发市场还处于早期,未来3-5年将迎来大发展。

基于这样的思考,胡启超也在电池安全监控上大做文章,将电池安全监控软件的开发作为SES的另一核心业务。胡启超坦言,与全固态电池相比,锂金属电池仍然无法做到绝对安全,但这一缺陷可以通过基于人工智能学习的SES电池安全算法来解决。

SES针对电池安全的“数字双胞胎”,从生产线、质量管理到上车,24小时监控电池的各项参数,从而准确了解电池的健康状况,防患于未然。

四位布局,三足并行

2018年8月,马萨诸塞州古能上海公司成立。

电池的开发分为三步:材料开发、电芯工业化开发、电池生产。胡启超透露,虽然美国在材料研发上资源更多,但中国在电池研发上有更完整的产业链支持。电池的生产会根据车厂的位置来安排。

SES在波士顿、上海、新加坡、首尔设立了重要部门。

其中,新加坡是控制投资的总部;波士顿的设施主要负责与通用汽车的合作,专注于化学、材料和算法研发,以及一个试验工厂;上海嘉定工厂是未来生产任务的重头戏,责任和任务最为复杂——既有制造工艺开发,也有电池、模组和BMS研发部门,还有大型实验工厂。

在业务方面,SES将同时推进三个平行发展方向:新材料开发平台Hermes、汽车级大电池生产工艺开发能力Apollo、监测电池健康状况的人工智能安全软件Avatar,希望真正为这个行业带来下一代动力电池技术。

以下是亿欧汽车对胡启超的专访:

(1)亿欧汽车:你一直从事物理学的研究。你接触电池技术研发的机会是什么?

胡启超:2008年开始攻读应用物理学博士时,恰逢奥巴马上台,美国开始大力推进清洁能源建设,于是我决定投身于更具实际应用价值的清洁能源技术研究。其中,电池技术引起了我的注意。

我的学术生涯跌宕起伏。博士第一年跟着两个年轻教授做太阳能电池的基础研究,但是太脱离实际的题目让我很迷茫,所以被炒了两次。直到我遇到了我的第三任教授,在他的支持下,我开始更加注重实际的应用研究,这也为我后来的创业打下了很好的知识和技术基础。

(2)亿欧汽车:SES的业务布局如何?

胡启超:对于业务布局,我们关注两个趋势:一是锂金属电池将逐渐取代锂离子电池,成为新的电池材料选择;第二,AI技术将帮助电池供应商对电池安全形成更严格的监控。

基于此,我们将SES的核心业务分为三部分:锂金属材料的开发、电极和电池的生产以及电池安全监控软件的开发。

再者,虽然我们的很多技术开发起源于美国,但从全球来看,中国和韩国有更完整的电池产业链支持,所以我们把材料开发业务放在波士顿,而电池产品开发主要在上海和韩国,并在波士顿和上海设立了两个R&D中心,为美国客户和全球其他国家的客户开发产品。

总的来说,中国和美国将是我们未来企业发展的核心地区。

(3)亿欧汽车:你认为未来交通出行,比如飞行汽车,电池的生产会发生什么变化?

胡启超:对于电池来说,汽车飞不飞是一回事,但是对于电池安全数据的监测来说,飞行汽车未来会带来很大的变化。与充电模式相比,电池更换模式会更受电池供应商的青睐,因为电池更换模式下的电池充电会在更可控的环境下进行,更能保证电池的安全性。但未来收费模式的发展取决于市场的发展和选择。

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