在电动汽车领域的一次重大合作中,Ampcera国际电池公司与Xponential电池材料公司(XBM)携手,共同致力于下一代硫固态电池(S-SSB)的研发。此次合作旨在打造一种既可持续、又具备高能量密度、轻量化且成本效益显著的电池,专为电动汽车设计。
随着全球电动汽车(EV)及3C电池行业对经济实惠、可持续的移动电池解决方案需求激增,新型硫正极与固态电解质技术迎来了前所未有的发展机遇。Ampcera与XBM的此次合作,将双方在锂/钠-硫化学体系及固态电极制造方面的深厚专业知识相结合,旨在助力美国原始设备制造商(OEM)加速锂/钠-硫-固态电池的商业化生产进程。
不同于传统的镍锰钴(NMC)、磷酸铁锂(LFP)或石墨基锂离子电池(LIBs),锂/钠-硫固态电池系统采用了独特的化学原理。具体而言,锂-硫固态电池(Li-S-SSB)通过转化反应机制实现充放电,正极活性材料硫(S8)与锂或钠离子共价结合,生成硫化锂/钠(Li/Na₂S),这一过程中每个硫原子能结合两个锂/钠离子,为固态电池的性能提升提供了巨大潜力。
XBM在可持续电池材料方面取得了显著突破,该公司利用石油行业的废副产品(硫)和造纸加工废弃物(木质素/单宁)作为关键原材料,构建了本土化的电动汽车电池材料供应链。据XBM首席执行官菲尔·罗伯茨(Phil Roberts)介绍,XBM的CarbonX锂-硫正极材料不仅具有极高的可持续性,其容量更是传统锂离子电池正极材料的两倍,而成本却仅为同类竞品的一半左右。
作为专注于固态电池技术的美国公司,Ampcera的核心技术在于其受知识产权保护的硫化物基固态电解质。这种电解质凭借出色的离子传导率,能够实现快速充电并显著提升电池性能,为锂/钠-硫固态电池的研发提供了坚实的技术支撑。
此次合作不仅标志着硫固态电池技术的一次重大突破,更将对整个电动汽车电池市场产生深远影响。硫固态电池以其高理论能量密度和低成本硫资源,被视为下一代电池技术的重要发展方向。通过结合XBM的可持续正极材料与Ampcera的固态电解质,双方有望解决锂-硫电池长期存在的穿梭效应和循环稳定性问题,推动该技术向商业化迈进。
在供应链创新方面,XBM将工业废弃物转化为电池材料的做法,不仅降低了成本,还减少了碳排放,符合全球电池行业对可持续供应链的需求。特别是在美国《通胀削减法案》强调本土原材料供应的背景下,这种技术路径有望获得政策上的大力支持。
传统锂离子电池面临着资源瓶颈,如钴、镍等稀有金属的供应紧张。而硫固态电池若能实现商业化,将有望重塑电动汽车电池市场格局,减少对稀有金属的依赖。此次Ampcera与XBM的合作,或将加速美国本土在硫固态电池技术方面的突破,以应对来自中、韩等国的竞争压力。
尽管硫固态电池的前景广阔,但要实现大规模生产仍需克服一系列技术障碍,如界面阻抗、电解质-电极兼容性等问题。为此,双方计划通过紧密合作,缩短研发周期,力争在2030年前实现硫固态电池在电动汽车上的装车应用。