汽車(chē)制造商都爭(zhēng)先恐后地想在電動(dòng)車(chē)業(yè)務(wù)有一番作為,而誰(shuí)能盡早解決關(guān)鍵部件“電池”的問(wèn)題,誰(shuí)就擁有更多主動(dòng)權(quán)。而3D打印電池或許將是一個(gè)重要的突破口,Sakuu一步步走來(lái),終于要把這項(xiàng)新技術(shù)落地了。
當(dāng)提到電動(dòng)汽車(chē)時(shí),我們最關(guān)心的還是它的電池,討論中也離不開(kāi)電池的價(jià)格、續(xù)航和安全三方面。目前,很多公司都在積極探索如何通過(guò)固態(tài)電池來(lái)解決這些問(wèn)題。
總部位于硅谷的3D打印初創(chuàng)公司Sakuu(前身為KeraCel)成立于2016年,是世界首個(gè)3D打印固態(tài)電池的開(kāi)發(fā)商。該公司聲稱(chēng)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種鋰金屬固態(tài)電池(SSB),性能等同于或優(yōu)于當(dāng)前的鋰電池。
近日,據(jù)資源庫(kù)了解,去年5月,意大利電動(dòng)超跑品牌Automobili Estrema宣布推出其首款產(chǎn)品:兩千匹馬力的電動(dòng)超級(jí)跑車(chē)Fulminea。該車(chē)將配備“混合”電池組將固態(tài)電池與超級(jí)電容器結(jié)合在一起。
將搭配3D打印電池的電動(dòng)超級(jí)跑車(chē)Fulminea,圖片來(lái)自:Automobili Estrema
該公司表示,這是一個(gè)100kWh的電池組,其電池的能量密度高達(dá)450Wh/kg ,重量小于300kg,相比之下,特斯拉Model 3的電池組其能量密度約為260Wh/kg公斤。整車(chē)的整備重量?jī)H為1507千克,F(xiàn)ulminea的首批客戶(hù)將在2023年下半年拿到實(shí)車(chē)。
2023年將出貨的Swift Print固態(tài)鋰金屬電池,圖片來(lái)自:Sakuu
這是一款價(jià)值200萬(wàn)美元的電動(dòng)超級(jí)跑車(chē),采用最先進(jìn)的技術(shù),而3D打印正在其發(fā)展中發(fā)揮作用,包括Sakuu的3D打印固態(tài)電池。這將真正改變游戲規(guī)則,Sakuu通過(guò)整合其Swift Print固態(tài)電池,并通過(guò)優(yōu)化空間可以進(jìn)一步減輕車(chē)輛重量。
據(jù)了解,F(xiàn)ulminea團(tuán)隊(duì)以“Team Hypercar”起家,目前完成了外觀、內(nèi)飾和動(dòng)力總成。他們正在完成第一個(gè)功能原型,集成3D打印電池的能力可以幫助團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步推動(dòng)他們的創(chuàng)新想法。
因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)吸收大部分峰值應(yīng)力來(lái)顯著減小電池組的尺寸并延長(zhǎng)電池壽命。通過(guò)使用固態(tài)電池,這些優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步增強(qiáng),因?yàn)殡姵厥褂玫牟牧细?,使用壽命更長(zhǎng)并且可以完全回收利用。此外,他們?nèi)∠酥饕獊?lái)自化石資源的液體電解質(zhì)。
Sakuu將粘合劑噴射和粉末床融合技術(shù)結(jié)合到3D打印電池中,圖片來(lái)自:Sakuu。
Sakuu技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是,他們可以將電池3D打印成所需的形狀。對(duì)于Fulminea,電池位于座椅后面,必須從車(chē)輛下方安裝。使用傳統(tǒng)電池組時(shí),許多空間都是空的。這使得Fulminea成為未來(lái)3D打印固態(tài)電池的最佳“測(cè)試實(shí)驗(yàn)室”,也是對(duì)Sakuu自身技術(shù)能力的一次有力證明。
與許多固態(tài)電池設(shè)計(jì)一樣,Sakuu的電池單元包括鋰金屬陽(yáng)極,以及將陽(yáng)極和陰極分開(kāi)的陶瓷電解質(zhì)。Sakuu的多材料多工藝Kavian 3D打印平臺(tái),可以在同一層打印玻璃、金屬、聚合物和陶瓷,完成電池的全打印。
Sakuu 3D打印平臺(tái)超級(jí)工廠的渲染圖,圖片來(lái)自:Sakuu
Sakuu能夠走到現(xiàn)在也不是一蹴而就,它證明了3D打印電池這一方向?qū)⑹强尚械?。目前,Sakuu在硅谷開(kāi)設(shè)了占地7.9萬(wàn)平方英尺的3D打印平臺(tái)超級(jí)工廠,同時(shí)與日本NGK合作,后者將為其提供陶瓷材料。
2023年,Sakuu將開(kāi)發(fā)第二代全打印SSB的能量密度超過(guò)1200 Wh/L,到2028年達(dá)到60GWh的電池產(chǎn)能。目前,據(jù)資源庫(kù)了解,國(guó)內(nèi)的力容新能源也在同Sakuu合作,并將為Sakuu的3D打印固態(tài)電池提供高可靠性的優(yōu)質(zhì)電極。
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