7月14号，位于美国波士顿附近的SES固液混合电池公司宣布借壳上市，借壳对象为IvanhoeCapital，在美国股市交易代码为IVAN。上市之后，SES公司的估值将达到36亿美元，远超上个月刚上市的竞争对手Solid Power的12亿美元，也超过了去年火爆一时的QuantumScape的33亿美元，成为一众上市的固态电池初创公司里估值最高的一个。

SES公司于2012年由刚从MIT毕业的胡启朝博士创建，最初坐落于波士顿附近，后来本着追随市场布局的理念，在全球各地开设了分部。如今其名义总部设在新加坡，生产与研发设在波士顿和上海，在韩国也设立了销售与研发部门。今年4月，SES刚拿到了通用汽车领投的D轮融资1.39亿美元，宣告欧美最大的几家汽车制造商分别成功布局固态电池技术。点击链接可以阅读之前我们介绍过的大众汽车投资的QuantumScape公司和福特宝马投资的Solid Power公司。

随着两个月前，美国证券交易委员会宣布将加强对壳公司的管制，相当于会增加以后借壳上市的难度，很多初创公司纷纷抓紧最后的窗口机会借壳上市。上个月上市的Solid Power才刚拿到B轮融资，一个月后即宣告上市；而现在SES也在刚拿到一笔1亿多美元的融资后就马不停蹄地操办上市，让二级市场上的投资者一下多了好几个投资未来固态电池技术的选择。不过自从QuantumScape股价从去年的大风口跌回原型后，现在的投资者对固态电池公司的股价都比较谨慎了。截止到今日，Solid Power和SES的股价均在$10左右浮动，也即他们的股票发行价。不过，我们从SES的投资宣讲文档里（见文末参考文献）看到有这么一条对于现有股票和期权持有者的激励措施：如果在成功上市后的1年后，公司的股价超过$18每股，现有的持股人和持期人将再获得3000万股。我如果是SES公司员工或者投资者的话，为了拿到这3000万的额外股份，也会拼命地完善产品将公司股价推高。这么想来的话，如果现在以$10每股买进一些流通股，一年后说不定能实现最少80%的收益（风险提示，本文不构成投资建议）。

SES之所以能获得超过QuantumScape和Solid Power的估值，是因为它的技术成熟度要超过那两家公司。从投资宣讲文档里公布的技术对比来看，SES目前已成功实现3-4层软包电池（Pouch Cell）充放电779次循环后保有70%的储能量，而25层软包电池充放电550次后可保持90%的储能量。其3-4层软包电池的循环性能与QuantumScape相比各有高低，而25层软包电池是其他两家公司尚未公开企及的技术高度。另一方面，由于SES采用的依然是液态电解液，因此更容易利用现有的锂电池生产线进行规模化生产，而液态电解液的使用也避免了全固态电池的一些难题。

通过之前对几家全固态电池技术的分析，我们了解到全固态电池由于采用了固态电解质，负极材料在充放电时会发生体积膨胀和收缩，因此不可避免地会与包裹着它的固态电解质之间产生空隙，或者严重降低两者之间的接触，从而造成部分负极材料失效或者高涨的内部电阻大大降低电池效能。因此全固态电池通常需要施加很大的外压，比如几十个大气压，以保证内部负极材料与固态电解质之间不会产生空隙。而SES在负极材料使用金属锂的同时，依然设法使用液态电解质，依靠其流动性的优势，将上述难题化解。但是液态电解质也存在一些问题，比如会与锂金属发生反应，无法阻挡锂金属产生晶枝，容易受热挥发造成易燃易爆等，SES又是如何解决这些问题的呢？

SES在其投资宣讲文档里列出了几个关键的技术特点，包括：

1.    使用超薄的锂金属负极涂层，尽量降低其体积膨胀幅度；

2.    在负极锂金属上施加一层特殊的保护性涂层；

3.    使用具有自断电功能的高分子隔膜；

4.    使用含有高浓度无机盐的液态电解质。

通过对SES所申请专利的调研，我们对以上几项特点技术做一些更深层的细节猜测。含有高浓度无机盐的液态电解质这个解决方案已经被学术界研究过好几年，因此不算是一项SES特有的技术，不过SES有其独特的电解质配方。其应用特点是，当液态电解质里含有高浓度的无机盐时，几乎所有的电解质分子都将与无机盐通过水化作用（Solvation）产生微弱的绑定，而不再能自由移动或者挥发，从而解决了液态电解质易挥发易爆的问题。

SES很有创新性地申请了两种不同的负极材料保护涂层专利。第一个专利设计了两层高分子保护涂层，紧挨着锂金属的那一层由比较致密的高分子材料构成，并且带有离子基团，因此它能防止液态电解质通过保护层接触到锂金属，也能防止锂金属晶枝的穿刺，同时离子基团提供锂离子进出的通道。而挨着隔膜的那一层保护层则是由多孔结构的柔性高分子构成，空隙里可以置入电解质或者离子液体（Ionicliquid）形成离子传导通道。这个柔性高分子层可以随着锂金属负极的膨胀收缩相应的收缩膨胀，来弥补锂金属层造成的空间形变，解决负极材料形变太大的问题。第二个专利只设计了一层保护层，其材料由高分子与强化纤维交联而成，其作用类似于第一个专利里的致密保护层，看起来没有第一个专利那么复杂高级的样子。

SES另一项创新专利是关于有自断电功能的高分子隔膜。他们设计的高分子隔膜具有多孔结构，在其两侧或者空隙里附着上另一种共聚体高分子微球，微球也具有多孔结构可让锂离子通过，微球的熔化温度远低于锂金属的熔化温度（179度）。当电池内部发生热失控，温度上升到微球的熔化温度时，微球就会熔化形成致密结构的膜，阻挡锂离子通过，从而从内部切断电流，防止温度进一步升高到锂金属的熔点。

综上所述，SES尝试利用一些创新技术解决液态电解质与锂金属的问题，看完令人脑洞大开，非常具有启发性。SES的固液混合电池和Solid Power的硅负极固态电池都是介于传统锂离子电池和锂金属全固态电池的中间融合技术，从技术开发难度上应该会低于锂金属全固态电池，所以可能会更早取得成功。那么就让我们拭目以待SES的迅速发展，期待早日看到更多的电池包测试数据，以证明这种固液混合电池技术的可取之处！

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参考文献：

1. https://ses.ai/downloads/ses_investor_presentation.pdf

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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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