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混合锂金属电池是什么？和目前新能源汽车上使用的锂离子电池有什么不同？

它们最大的不同是在负极材料上。

我们知道，锂离子电池充放电的过程就是正负极脱嵌锂离子，锂离子从正极到负极或者从负极到正极运动的过程。

而传统锂离子电池负极材料主要为石墨和硅，车企和动力电池车们纷纷提出的“掺硅补锂技术”，掺硅就是通过掺入一定比例的硅负极材料，避免负极的硅在充电的嵌锂反应中，因体积膨胀材料结构坍塌，而导致电池的循环寿命缩短，能量密度下降。

而补锂是因为锂离子电池首次充电时，会造成大量锂损耗，且不可逆，通过补锂可以保障电池的容量，补锂技术有两种，正极补锂和负极补锂，同常都是采用负极补锂技术的较多，比如宁德时代。

这里可以看出重点，不管是掺硅还是补锂，都是聚焦在负极材料上，但然而不管是掺硅还是补锂实际上也都仅仅是基于现有材料技术路线的优化，而非是完全的技术迭代。

但混合锂金属电池技术路线和目前锂离子电池的区别在于，正极上，混合锂金属电池和传统锂电池的正极材料几乎完全一样的。

负极则完全不同，并非只是材料技术路线的优化，混合锂金属电池的负极材料没有使用到石墨和硅，而同样是锂金属以及一种特殊的电解液材料，它有很多优势，首先就是提升了电池的能量密度。

开发这种技术路线的是一家SES（Solid Energy Systems麻省固体能源公司）动力电池公司，几乎完全是一家动力电池领域的新人或者说是“独角兽”公司。

SES成立于2012年，创始人胡启朝在麻省理工学院、哈佛大学都拥有博士学位，主攻固态电池，而据闻在SES内部，多数人员也都有过在宁德时代、LG、SK等著名的锂离子企业工作的经历。

今年4月，“SES”对外宣布，已获得1.39亿美元D轮融资，由通用汽车公司领投，祥峰投资、上汽、韩国SK集团、淡马锡公司、应用创投、天齐锂业、上汽等投资机构跟投，至此SES已经在6年内完成了5轮融资，累计融资近2.7亿美元。

而今年7月，SES又宣布与艾芬豪资本收购公司合并，交易完成后将通过SPAC的方式在纽交所上市，同时还获得了4.76亿美元的募资，届时SES的现金预计将超过6亿美元，这些资金可以满足SES未来2-3年内的研发生产费用。

从投资方来看，参与SES投资的不仅有整车厂还有动力电池的上游企业，同时根据公开消息，今年3月、5月，SES也分别与现代汽车、起亚以及通用签署了联合开发协议，这足以看出SES进行的混合锂金属电池技术路线确实是很有前景的。

而据SES的说法，混合锂金属电池技术路线相比起锂离子电池的优势，是既可以提升能量密度又可以提升安全性。

混合锂金属电池的能量密度一般可达到400Wh/kg，远超现在的锂离子电池，续航里程可以提升至常规锂离子电池的50%以上。

其次在安全性上，混合锂金属电池采用的特殊电解液可以减缓了“锂枝晶”的生长。

锂枝晶是长期困扰金属锂电池安全的问题，充电过程中锂离子还原时会形成的树枝状金属锂，也就是锂枝晶，它最大麻烦是可能会刺穿电池隔膜导致锂离子电池内部短接，从造成电池的热失控引发燃烧爆炸。

但SES开发的特殊电解液不仅可以减缓了“锂枝晶”生长，还能改变其形态，由尖锐的“枝晶”变为“密集沉积”结构，减少枝晶刺穿电池隔膜导致短路的可能，这样即便“锂枝晶”产生，安全性相比传统锂离子电池也提升了不少。

前日举办的首届SES Battery World活动上，SES创始人兼CEO胡启朝也展示了一块容量107 Ah的单体锂金属电池—Apollo™。

Apollo™外形与目前的刀片电池非常相似均为长条状，非常有利于电池包pack的集成，其单体电芯容量107 Ah，重量0.982 Kg，能量密度为417 Wh/kg、935 Wh/L，也是目前全球单体容量最大的锂金属电池。

相比起目前的锂离子电池，Apollo™电芯容量参数并不突出，蔚来84kWh电池包内宁德时代811NCM单电芯容量就达到了 117Ah，但Apollo™电池的重点是在417 Wh/kg的单体能量密度上，相比之下，目前宁德时代811电芯单体能量密度是在270-280Wh/kg左右。

所以按照电池包系统内电压一致，重量相同的情况简单计算，由Apollo™作为电芯，由于单体电芯Wh/kg的能量密度提升，这对于电动车最终续航里程的提升还是非常显著的，如果未来正式量产装车，那它确实能够让电动汽车跑的更远，而且或许也更加安全。

目前生产Apollo™电芯的SES上海超级工厂正在建设中，将于2023年竣工，建成后的初步产能将达到1GWh，先推出车用级锂金属电池A样品，预计在2025年正式开启锂金属电池的商业化量产。

其实，SES的出现还是感觉挺意外的，因为目前整个动力电池产业前几家排序的固定格局几乎不变，动力电池的龙头占据新能源汽车绝大部分市场份额，而关于动力电池的技术路线也始终是在固态电池或其他方向。

此时一个拿出几乎完全不同技术路线的新的“独角兽”企业出现确实让人想不到，但前景如何呢？既然通用、现代起亚等车企已经在这里下注了，我们就拭目以待把。