固态电池技术大转弯,Solid Power凭硅负极固态电池飞速上市

分类:前沿资讯

 - 作者:谢伟

 - 发布时间:2021-16-06

【概要描述】被福特和宝马押注的固态电池公司Solid Power飞速上市,而其采用的却不是锂金属固态电池,这一技术大转弯意味着什么?锂金属与硅负极的正面对决就此拉开!

6月15号,位于美国科罗拉多州的固态电池创业公司Solid Power宣布借壳上市,其借壳对象是在纳斯达克挂牌的DecarbonizationPlus Acquisition Corp III,股票交易代码为DCRC,公司最新估值为12亿美元。按道理来讲,这家被福特和宝马押注的固态电池公司应该在二级市场很火热才对,因为它对标的是去年上市的固态电池热门公司QuantumScape,但是今天它的股价在宣布借壳上市后却大跌13%。这是怎么回事?让我们来梳理一下这里面的脉络。


我们在5月初曾发布过一篇文章讲述SolidPower被福特和宝马相中——《宝马福特1.3亿美元押宝的锂金属固态电池技术》。那时候,SolidPower刚完成B轮融资——由福特和宝马领投的1.3亿美元,这个大新闻将这家此前一直默默无闻的固态电池公司推上前台。Solid Power于2011年成立,此后的10年时间里只进行过A轮融资,先后共筹集了5000多万美元的资金。而在B轮融资的新闻将动力电池领域的眼光吸引到它身上后,我们在上一篇文章里对其申请的专利做了一个梳理,却只找到了屈指可数的几篇专利申请。相比于我们之前介绍过的其他固态电池或者硅负极电池公司来说,这个专利申请数量是非常少的。


6月9号,Decarbonization Plus Acquisition Corp III这家壳公司爆料称正在与SolidPower洽谈借壳上市事宜,一举推动其公司股价在此后的一个星期里连续上涨,从9号之前的每股10.6美元涨到了14号的最高价13.7美元,涨幅达30%。没想到15号正式宣布了借壳成功后,其股价反倒大跳水回到了每股10.4美元,将一周的涨幅尽数吐回。网上的评论称,固态电池创业公司过早上市,等于是将技术风险转嫁给股民,因为在刚完成B轮融资的阶段,其技术的可靠性尚未得到充分的验证,存在最后技术失败而公司倒闭的可能。因此,谨慎的二级市场投资者们用脚投票,选择暂时观望这家公司的股票,导致其股价一夜之间跌回原形。


然而,以上都不是重点,今天这篇文章的干货从现在才开始。


时间回到5月24日,Solid Power宣布了其公司的全固态电池平台核心技术,以及三种固态电池的设计概念。其固态电池平台的核心技术就是它的独特固态电解质,从其申请的专利里可以了解到,这是基于锂-硼-硫元素的固态电解质LiBS,根据理论计算该固态电解质的热力学稳定窗口在相对于Li/Li+反应的1.6V到2.2V之间,其窗口比目前最常用的LGPS固态电解质扩大了一倍。基于这个性能优异的固态电解质,Solid Power提出了一个一切皆可固态化的电池平台,比如负极材料方面除了已被热捧的固态锂金属,还可以使用硅材料;而在正极材料方面,除了目前锂电池通用的正极材料,将来还可以使用成本更低、能量密度更高的新型材料。


因此,他们提出的三种固态电池设计概念包括:第一代硅负极固态电池;第二代锂金属固态电池;第三代高能量密度正极材料固态电池。第三代设计现在看起来还是用来凑数占坑的,因为还太科幻。而第二代锂金属固态电池则是目前最热门的固态电池选项。最有意思的是第一代设计——硅负极固态电池,这个就有趣了。


同在5月24日的这场新闻发布里,Solid Power提到公司从2017年就已开始研究高含硅量的负极材料,并且已成功使用常规的锂电池生产线制造出容量为2Ah的硅负极固态电池。公司预计将在2021年底开始生产容量为20Ah的硅负极固态电池,并在2022年进一步升级到100Ah的大容量电池。Solid Power耍了个小心机,在5月9日宣布获得B轮融资时也提到以上这三个容量的固态电池的生产计划,但是并未透露其是基于硅负极的固态电池,导致大家都以为SolidPower也同样采用的是锂金属固态电池技术。在24日发布的信息里,SolidPower也比较了硅负极固态电池和锂金属固态电池相对于传统锂电池的优势,如下图所示,两者相对于传统锂电池在体积、重量、巡航和价格方面取得显著的提升。然而,如果对比硅负极固态电池和锂金属固态电池的数据,你会发现基本没差别!我一度以为做数据表格的人在复制表格后忘记改动数据了。


为什么这两种固态电池的性能参数这么相似?为什么Solid Power说他们从2017年才开始研发硅负极固态电池,最后却选择了硅负极固态电池作为其首发技术?随着这些问题被一个个提出来,其答案似乎能将背后的一些隐情逐一串起。那么,我不妨来脑洞大开一番:SolidPower从2011年成立后开始研发固态电池,其技术路线是着重于固态电解质的研发。在最初的几年里,其目标技术是锂金属固态电池。随着同一时期硅负极锂电池技术的逐渐热门,公司开始考虑除了锂金属固态电池外,是否还有其他可行的固态电池技术方向。公司从2017年开始着手研发基于硅负极的固态电池,从此技术不断突破,在这条道路上高歌猛进,并且在短短4年内就实现了2Ah容量电池的量产,并且解决了升级到20Ah和100Ah的技术瓶颈。


Solid Power的最新技术发布将固态电池的未来发展方向再次带入争论之中,之前人们常问的一个问题是:锂金属固态电池和硅负极液态电池哪个更靠谱?而现在这个问题将变得更加直接:锂金属固态电池和硅负极固态电池哪个更靠谱?SolidPower的这一技术转弯似乎已透露出了一些讯息。而我们又是如何看到这个问题?且听下回分解。



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参考文献:

1.    https://techcrunch.com/2021/06/15/bmw-and-ford-backed-solid-power-will-go-public-via-spac-merger-in-1-2b-deal/

2.    https://www.prnewswire.com/news-releases/solid-power-unveils-all-solid-state-platform-technology-transitions-silicon-cells-to-pilot-line-301297438.html


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作者简介:

谢伟博士,清华大学材料学学士和硕士,美国德克萨斯大学(奥斯汀)化学工程博士。主要从事储能电池开发工作,先后在跨国企业及初创公司任要职,主持多项美国能源部资助研发项目,获得2013年全美年度100最佳研发技术大奖。在材料学及储能领域顶级期刊发表论文17篇,担任5家国际期刊审稿工作,拥有国际发明专利申请17项。


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