汽車制造商都爭先恐后地想在電動車業(yè)務有一番作為,而誰能盡早解決關鍵部件“電池”的問題,誰就擁有更多主動權。而3D打印電池或許將是一個重要的突破口,Sakuu一步步走來,終于要把這項新技術落地了。
當提到電動汽車時,我們最關心的還是它的電池,討論中也離不開電池的價格、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固態(tài)電池來解決這些問題。
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3D打印固態(tài)電池的開發(fā)商。該公司聲稱已經(jīng)開發(fā)出一種鋰金屬固態(tài)電池(SSB),性能等同于或優(yōu)于當前的鋰電池。
近日,據(jù)資源庫了解,去年5月,意大利電動超跑品牌Automobili Estrema宣布推出其首款產(chǎn)品:兩千匹馬力的電動超級跑車Fulminea。該車將配備“混合”電池組將固態(tài)電池與超級電容器結合在一起。
將搭配3D打印電池的電動超級跑車Fulminea,圖片來自:Automobili Estrema
該公司表示,這是一個100kWh的電池組,其電池的能量密度高達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。整車的整備重量僅為1507千克,F(xiàn)ulminea的首批客戶將在2023年下半年拿到實車。
2023年將出貨的Swift Print固態(tài)鋰金屬電池,圖片來自:Sakuu
這是一款價值200萬美元的電動超級跑車,采用最先進的技術,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通過整合其Swift Print固態(tài)電池,并通過優(yōu)化空間可以進一步減輕車輛重量。
據(jù)了解,F(xiàn)ulminea團隊以“Team Hypercar”起家,目前完成了外觀、內(nèi)飾和動力總成。他們正在完成第一個功能原型,集成3D打印電池的能力可以幫助團隊進一步推動他們的創(chuàng)新想法。
因為它可以通過吸收大部分峰值應力來顯著減小電池組的尺寸并延長電池壽命。通過使用固態(tài)電池,這些優(yōu)勢進一步增強,因為電池使用的材料更少,使用壽命更長并且可以完全回收利用。此外,他們?nèi)∠酥饕獊碜曰Y源的液體電解質(zhì)。
Sakuu將粘合劑噴射和粉末床融合技術結合到3D打印電池中,圖片來自:Sakuu。
Sakuu技術的另一個優(yōu)勢是,他們可以將電池3D打印成所需的形狀。對于Fulminea,電池位于座椅后面,必須從車輛下方安裝。使用傳統(tǒng)電池組時,許多空間都是空的。這使得Fulminea成為未來3D打印固態(tài)電池的最佳“測試實驗室”,也是對Sakuu自身技術能力的一次有力證明。
與許多固態(tài)電池設計一樣,Sakuu的電池單元包括鋰金屬陽極,以及將陽極和陰極分開的陶瓷電解質(zhì)。Sakuu的多材料多工藝Kavian 3D打印平臺,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打印平臺超級工廠的渲染圖,圖片來自: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在硅谷開設了占地7.9萬平方英尺的3D打印平臺超級工廠,同時與日本NGK合作,后者將為其提供陶瓷材料。
2023年,Sakuu將開發(fā)第二代全打印SSB的能量密度超過1200 Wh/L,到2028年達到60GWh的電池產(chǎn)能。目前,據(jù)資源庫了解,國內(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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