12分钟充电80%！辉能科技宣布全球首条“固态电池”生产线正式量产！
12分钟充电80%！辉能科技宣布全球首条“固态电池”生产线正式量产！
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聚焦锂电新材料
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一、 辉能科技公司的简介及技术路线
辉能科技于2006年在中国台湾成立，由可穿戴设备电池起家，创始人是台湾大学杨思枏博士。公司专注于氧化物固态电池领域，具备完善的专利壁垒 (500+)，可实现50层以上堆叠，并达到99.9%单层电芯良率和94%多层电芯良率，目前选用811正极+硅氧负极半固态路线(3%.wt)，能量密度超270Wh/kg ，未来向全固态+锂金属迭代。
绑定奔驰团队进行深度合作，远期规划产能
120gwh
（
具体时间表见下图
）。
16
年辉能公司开始与奔驰合作，送样车规级电芯，
22
年
1
月双方签署合作协议，共同开发固态电池，同时奔驰在辉能董事会占据一席，帮助其在欧洲建立生产制造厂，首款全新固态车型预计将在未来几年推出，并将逐渐在未来五年搭载在一系列乘用车当中。此外，公司已与
VinFast
、
ACC
、
FEV
、
Gogoro
、蔚来、一汽等车企建立合作关系。产能方面，
13
年首条中试线开始运营，
17
年
10
月投产消费类产线
(
台湾
G1
，
40mwh)
，
23
年初投产动力类产线
(
台湾
G2
，
22
年底
0.5 Gwh
，
23
年底
3Gwh)
。此外公司与韩国浦项制铁达成协议，合作开发并制造相关正负极和固态电解质材料。
辉能科技 是一家专注于固态电池研发和生产的企业。该公司已经开发出了 100% 硅氧体系和锂金属负极体系的固态电池，并计划在 2023 年实现量产。辉能科技的固态电池具有高能量密度、长寿命、快速充电和安全性高等优点，已经获得了多家知名车企的认可和项目定点。公司具备独特的的商业模式，可以直接以 Inlay 形式出货 ( 正负极、电解质组成的薄片 ) ，并具备三大核心技术： 1 ） MAB ：多轴向双极电池技术，采用 CTP+ 内部串联方式，大幅提升封装效率； 2 ） LCB ：通过 Ceramion 内导技术降低内阻、 Logithium 封装技术提升加工性能，进而解决氧化物电解质的导电性和脆性问题； 3 ） ASM ：主动隔断高温产热及释放，钝化正负极，提升安全性。公司预计可凭借核心技术，在生产规模达 7gwh 后，价格实现与液体电池 Pack 持平。
1． LCB 陶瓷电池解析
固态电池之所以目前没有大规模量产，其中一个重要的问题就是固固界面导电率低。因此目前的很多固态电池企业的解决方案中，多少都会存在一些液态电解质。 辉能 表示，目前辉能电芯中含有胶状物质在电芯中的体积占比小于 10% ，重量占比小于 4% 。 考虑到固态电池内阻仍然较大，辉能目前保留少部分胶状物来解决这一问题。辉能的锂金属固态电池的原型电池已经制造出来，其质量能量密度已经达到 383Wh/kg ，体积能量密度为 1025Wh/L ，循环可以做到 500 次。
2.
MAB
：多轴向双极电池技术
采用
CTP+
内部串联方式，大幅提升封装效率。电池包层面，辉能的思路也是简化电池包系统，主要简化电池管理系统、组件以及冷却系统。
辉能给出的数据显示，他们今年
9
月将完成的第二代液冷
MAB
，体积利用率是一般三元锂电池的
1.46
倍，重量利用率是一般三元电池的
1.21
倍；
2021
年推出的电池包将采用气冷系统，体积利用率可做到一般三元锂电池的
1.56
倍，重量利用率是
1.25
倍。
电芯层面，辉能采用的是双极电芯技术
，即通过电芯内部直接串联，这样电芯的电压可以一直增加，一颗电芯就可以做到
5V
以上。
之所以将
5V
作为一个节点，是因为目前基于液态锂离子电池的液态电解质无法承受
4.4V
以上的电压，一旦超过，电解液会崩解导致正负极短路。
内部串联与目前常用的外部串联相比，最大特点是内阻会降低；产热少。
辉能的电芯是极层跟极层直接堆叠，所以在电流的移动距离几乎等于
0
，电流
0
移动距离，电阻自然非常小。当电阻很小的时候不会有什么产热，而且散热也很快，导致电池温差很小，产热小、散热快，冷却系统可以降至最简。
辉能最终版本采用气冷的
MAB
是采用自然进气和空调气体来调温
。具体还是用数据说明，根据辉能的数据显示，经
“
气冷模式温度仿真分析测试
”
的实验，辉能固态
MAB
采用气冷后，其操作温度范围是
15℃-40℃
。即使环温超过
40℃
，
MAB
电芯最高温还是低于
60℃
；对此相对的是一般锂电池，环温超过
20℃
，电芯温度就会升到
60℃
以上。
3
. ASM——
钝化化学反应，终止正负极产热
主动安全机制（
A
SM
），就是切断第三阶段电解质与负极发生反应。用杨思枏的话说，他们采用的方式是把正极和负极直接‘杀掉’。也就是在到达一定温度，电芯内部会产生另外一个反应，直接把正负极破坏。产生的热能会被这个反应给吸收掉，全部都钝化了。
根据辉能方面给出的测试结果看，导入
ASM
后，电池的温升没有出现峰值，而且后期温升趋于平缓。说明有效阻断了电池的热累积
(
参考下图
)
。
锂电池具有一脱锂的正极活性材料与一嵌锂的负极活性材料。然后当锂电池升温至一默认温度时，额外提供金属离子
A
与两性金属离子
B
至电化学反应系统中（
S2
），金属离子
A
与两性金属离子
B
将与脱锂的正极活性材料与嵌锂的负极活性材料反应，以使电化学反应系统的脱锂正极活性材料与嵌锂负极活性材料成为相对于原始状态为较低能量的钝化状态，因而可切断电化学反应途径，有效终止电池热失控。
二、 辉能科技最新技术进展
辉能科技 的技术路线规划与赣锋、卫蓝、清陶等存在一定的差异。其电池正极选择 811 ，负极选择 SiOx ，电解质采用氧化物固态电解质（含有部分凝胶电解质 < 10% ）。 2021-2023 年，电池体系能量密度达到 240-320Wh/kg ； 2024 年电池正极更新为 NCM955 ，电池能量密度进一步提升到 350-390Wh/kg ； 2025 年，正极材料体系增加富锂正极，电池能量密度提升到 390-410Wh/k g ； 2024-2029 年，进一步负极升级为锂金属 / 无负极，电池能量密度可以达到 380-480Wh/kg （见下图） 。
当前，按照辉能的报告，其负极从前期的
SiOx
升级为
Si
，对应负极容量从
1400mAh/g
，提升到
2800mAh/g
，厚度也有显著的降低（只有
2
017
年的
2
0%
）（
见下图
）。未来，辉能的目标是制造
4
00-500 W
h
/Kg
的基于锂金属负极的电池。通过电池技术的不断更新，实现制造一代，研发一代，储备一代。
1月23日，台湾固态电池公司辉能科技 (ProLogium Technology) 在台湾桃园高新技术产业园区举行新工厂落成典礼，该公司称这是全球首家吉瓦时级别的固态陶瓷锂电池工厂。
该工厂自 2023 年底以来已开始投产，初始产能为0.5 GWh，计划在今年晚些时候开始向汽车制造商交付。根据市场需求，该工厂未来产能规划可扩建到2GWh，满产后可以创造1,200个就业机会，按照单车带电量75kWh计算，有望供应多达26,000辆电动汽车。
辉能科技在该工厂推出了专为电动汽车设计的采用高硅阳极的106Ah固态电池。 这种新的电池结构不仅确保了高水平的安全性，而且能持续改进锂电池的性能。预计未来材料的进步将进一步提高续航里程，最大限度地提高资源利用率并降低成本，在“性能”、“成本”和“资源循环”之间取得最佳平衡。
辉能科技称，已经成功地克服了固态电池在大规模生产和经济性方面面临的挑战，达到了可以将制造成本降低到与主流电池相同的水平。通过工艺迭代不断升级，该工厂的效率是其台湾原有工厂的2.6倍，装配速度翻倍，制造技术创新，通过连续湿法涂布制成的固态电解质，无需液体电解液注入、浸泡和脱气等过程。这大大提高了生产效率和质量，降低了制造成本。
在电池结构方面，辉能科技独创的“Logithium™”结构和相应的工艺成功改善了固态电池的潜在良率问题，并大大提高了制造过程中的精度和阴级阳极的粘附度。目前，公司已在试产线上实现了单层电池片99.9%的良率目标，桃园工厂将基于这一目标继续优化良率。
辉能科技在法国敦刻尔克规划的工厂已被纳入“法国2030”计划，目前法国敦刻尔克超级工厂一期工程正在顺利推进。根据此前的媒体报道，该工厂投资52亿欧元，设计年产能 48 GWh，预计于2027 年开始量产。
（请备注单位+姓名+主营产品)