金羽新能：以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)電池行業(yè)發(fā)展

文/本刊記者 東方欲曉

節(jié)能和新能源技術(shù)是21 世紀人類最具潛力的技術(shù)之一，日益成熟的新能源技術(shù)也將給人們的生活帶來巨大變化。作為新能源領(lǐng)域的重要組成部分，新型電池工業(yè)現(xiàn)已成為全球經(jīng)濟發(fā)展的一個新熱點。電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了一個由最早的鉛酸電池到鎳鎘電池，再到鎳氫電池、鋰電池、太陽能電池、燃料電池的過程。這些電池在競爭中發(fā)展，形成了各自具有特色的應(yīng)用領(lǐng)域，也帶來了投資的機會。以鋰離子電池、太陽能電池、燃料電池為代表的新型電池產(chǎn)業(yè)步入了高速成長期，產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長迅猛。在作為外力的下游制造業(yè)市場需求拉動和作為內(nèi)力的自身技術(shù)進步持續(xù)推進的雙重作用下，新型電池的產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善、產(chǎn)業(yè)內(nèi)涵進一步豐富，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢合理，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的勢頭強勁。

工作人員進行研發(fā)

北京金羽新能科技有限公司成立于2017 年，其長遠規(guī)劃是發(fā)展成為國際領(lǐng)先的集研發(fā)和生產(chǎn)于一體的新能源企業(yè)。金羽新能定位于從事技術(shù)研發(fā)、標準制定、產(chǎn)權(quán)布局以及品牌整體打造，下轄各二級公司從事對應(yīng)產(chǎn)品的工程化、生產(chǎn)和銷售。目前電池研發(fā)平臺的建設(shè)較為成熟，依靠技術(shù)創(chuàng)新和進步，不斷引領(lǐng)下一代電池技術(shù)的演進，在推動電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，讓更加環(huán)保、輕便的新型電池能夠更好地造福人類。目前，公司在水系鋅離子電池、4.5V 高壓鈷酸鋰電池、純固態(tài)鋰電池和相變儲能材料等領(lǐng)域的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)化資源儲備處于世界前列。

獨立研發(fā)水系鋅離子電池 應(yīng)用市場廣闊

據(jù)金羽新能聯(lián)合創(chuàng)始人周辰傲及技術(shù)負責(zé)人李愛軍介紹，金羽新能水系鋅離子電池主要針對市場上的鉛酸電池和鎳氫電池進行升級替換，其最大的特點是完全綠色環(huán)保。產(chǎn)品正負極材料和電解液均采用環(huán)保材料，無任何對環(huán)境有害的重金屬元素、有機物等，其生產(chǎn)過程亦不涉及高耗能、高污染工藝。同時，電池的性能也優(yōu)于鎳氫電池和鉛酸電池，深度充放電壽命可超過800次。產(chǎn)品選用的礦物材料以及電解液均為儲量豐富易得的原料，且深度加工工藝能耗低，可實現(xiàn)流水化作業(yè)。其量產(chǎn)化材料成本可低于0.4元/（WH），遠低于鎳氫電池，與鉛酸電池基本持平。

對于電池來說，穩(wěn)定不易燃是保障安全的重要因素。金羽新能的環(huán)保電池采用水系混合離子構(gòu)架，對環(huán)境有極高的耐受性和穩(wěn)定性，可適應(yīng)從-30℃到50℃的工作范圍以及多次深度充放電的使用環(huán)境。同時，由于采用富液水系設(shè)計，電池沒有燃燒爆炸的危險。周辰傲表示，金羽新能團隊獨立研發(fā)的水系鋅離子電池在全球處于領(lǐng)先地位，核心技術(shù)已申請19 項專利，現(xiàn)已有3 項專利獲得授權(quán)。

水系鋅離子電池的應(yīng)用場景廣闊。金羽新能目前主要發(fā)展的是太陽能市政設(shè)施?！斑@方面我們都是與當?shù)卣M行合作，比如今年年底我們會在北京市海淀區(qū)的街道上布局我們的產(chǎn)品，包括公司現(xiàn)在的園區(qū)?！敝艹桨琳f，因為產(chǎn)品符合綠色環(huán)保的理念，所以政府部門是非常歡迎的，不僅會提供資金的支持，還會提供一些優(yōu)惠政策和保證條件。“像創(chuàng)客小鎮(zhèn)這邊的公司、住宿條件都屬于政府對我們初創(chuàng)企業(yè)的支持?！?/p>

目前，在低速電動車和電動自行車領(lǐng)域主要以鉛酸電池為主。但是鑒于鉛酸電池能量密度低、易污染等原因，在政策的壓力之下正逐步退出市場。針對鉛酸電池退出所留下的市場空白，發(fā)展勢頭強勁的鋰電池正在努力占領(lǐng)該市場。但是由于生產(chǎn)成本居高不下、易燃、產(chǎn)能不足等原因，嚴重制約著鋰電池的發(fā)展。金羽新能研發(fā)的水系鋅離子電池在成本低廉、極片回收率高、無污染、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不易燃等方面顯著優(yōu)于鋰電池和鉛酸電池，將成為替代鉛酸電池的首選。周辰傲介紹，金羽新能目前正在與浙江美能開展合作，提供技術(shù)方案、材料前驅(qū)體和后續(xù)的技術(shù)升級路徑。

除此之外，金羽新能還會與電子煙等消費電子產(chǎn)品廠商進行合作，提供獨家供貨的產(chǎn)品。

改進傳統(tǒng)鈷酸鋰電池 提升產(chǎn)品整體性能

鈷酸鋰電池是所有電池中體積能量密度最高的電池，從鋰離子電池商業(yè)化以來，一直廣泛應(yīng)用于“3C”產(chǎn)品領(lǐng)域，即計算機（Computer）、通信產(chǎn)品（Communication）和消費類電子產(chǎn)品（Consumer Electronics），如智能手機、數(shù)碼相機、平板電腦、藍牙耳機等。同時，在工業(yè)領(lǐng)域，如機器人、無人機制造中均表現(xiàn)出了需求顯著上升的趨勢。

金羽新能參加創(chuàng)業(yè)比賽

金羽新能獲得2017 年首都青年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總冠軍

這類產(chǎn)品已有成熟的產(chǎn)業(yè)鏈和市場，其共同特點是朝輕、薄、短、小的方向發(fā)展，而電池在此類產(chǎn)品中占有極高的比重，制約了產(chǎn)品體積的縮小。同時，隨著5G 時代到來的是更快的數(shù)據(jù)傳輸速度和大量的數(shù)據(jù)處理需求，這對設(shè)備的續(xù)航時間也帶來了挑戰(zhàn)。以目前成熟的電池技術(shù)，5G 設(shè)備的續(xù)航時間將會明顯短于4G，這也就需要新型的電池技術(shù)延長續(xù)航時間。所以，鈷酸鋰電池的性能提升將極大影響到產(chǎn)品的體積和使用性能，對體積小、容量大、重量輕、能量密度高的高壓鈷酸鋰電池需求呈現(xiàn)快速增長趨勢。

金羽新能研發(fā)的高壓鈷酸鋰電池對于傳統(tǒng)的鈷酸鋰電池進行了技術(shù)改進，主要從正極材料和電解液材料兩方面進行了優(yōu)化。項目電池正極采用改進后的鈷酸鋰材料，電解液采用改進后的鋰離子電池電解液，負極采用常用的石墨。技術(shù)改進在原有鈷酸鋰電池生產(chǎn)工藝上添加一個技術(shù)處理環(huán)節(jié)，流程簡單且保持成本基本不變，技術(shù)改進后可提高電池整體能量密度16%。同時，全電池可在4.5V 高電壓下穩(wěn)定循環(huán)500 次以上，解決了現(xiàn)有高壓鈷酸鋰電池（4.5V）只能循環(huán)50 次左右的短壽命問題。

李愛軍介紹，在高壓鈷酸鋰電池方面，公司主要采用與第三方合作的方式，比如為電池廠商或使用電池的廠家提供前端技術(shù)服務(wù)。目前，金羽新能正在與華為方面對接，可依托水系鋅離子電池產(chǎn)業(yè)化模式快速加以復(fù)制。

保持技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢 引領(lǐng)電池行業(yè)發(fā)展

金羽新能作為北京大學(xué)與天津市校地合作重點推廣企業(yè)、新華社國務(wù)院秘書局雙創(chuàng)蹲點企業(yè)、北京市青年創(chuàng)業(yè)代表企業(yè)，得到了政府部門及北京大學(xué)的大力支持。金羽新能在研發(fā)過程中已經(jīng)積累了大量原始數(shù)據(jù)，整理出提升容量和穩(wěn)定性的研發(fā)路徑，對于下一步的技術(shù)迭代具有強大先發(fā)優(yōu)勢。目前，項目已申請專利19 項，并已有3 項獲得授權(quán)。同時，金羽新能與多方都形成了良好合作關(guān)系，能夠牢牢把握住后續(xù)研發(fā)升級的節(jié)點，長期保持研發(fā)領(lǐng)先，以技術(shù)迭代引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，形成較為明顯的技術(shù)先發(fā) 優(yōu)勢。

在周辰傲看來，技術(shù)就是公司最大的核心競爭力?！安牧蠈W(xué)做產(chǎn)業(yè)和其他行業(yè)的商業(yè)模式不太相同，它不能依靠可復(fù)制的形式，沒有核心技術(shù)就真的沒有辦法做出想要的東西?！崩類圮娬f，國內(nèi)國際上都有很多實力強大的電池企業(yè)，比如中國的CATL、日本的松下、韓國的LG 等等，都是體量特別大的獨角獸企業(yè)?！皠e的企業(yè)確實已經(jīng)經(jīng)過了很多年的發(fā)展，而我們想要實現(xiàn)超越的話，就一定得把技術(shù)做足，所以公司目前的定位還是技術(shù)導(dǎo)向型企業(yè)?！苯鹩鹦履軟]有做產(chǎn)業(yè)化、重資產(chǎn)的東西，落地方式更傾向于一些簡單的合作。

作為青年基礎(chǔ)制造業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的代表企業(yè)，金羽新能已獲得中關(guān)村新技術(shù)新產(chǎn)品認證、2017“創(chuàng)青春”首都青年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎、2018 全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽金獎、中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)等多項榮譽。談及參加過的眾多比賽，周辰傲認為，這對公司來說是一種有效的宣傳。“對于初創(chuàng)公司來說，最重要的是讓其他人認識你，并認可你的技術(shù)?！蓖ㄟ^比賽，金羽新能收獲了很多投資機構(gòu)及投資人的認可，現(xiàn)在已經(jīng)完成了天使輪的融資。

從2017 年創(chuàng)立至今，金羽新能一直受到各方的關(guān)注。周辰傲認為，這其中最重要的就是獲得了社會和商業(yè)上的認可。“我們的技術(shù)壁壘很高，這也是我們發(fā)展的底氣。而且能源行業(yè)會是一個永遠存在并且越來越重要的行業(yè)，所以無論是從哪個方面來講都可以看到發(fā)展的希望?！?/p>

金羽新能實驗室

李愛軍表示，電池從一個實驗階段真正落實到生產(chǎn)應(yīng)用階段，中間有很長的路要走，其中最關(guān)鍵的是技術(shù)穩(wěn)定性問題。在市場上售賣的電池要保證批次間的穩(wěn)定，“因為我們現(xiàn)在的實驗室是小批量生產(chǎn)，所以有些問題體現(xiàn)不出來。但是真正做大了之后，可能其中的一個小部分出了問題對整個電池的影響都是非常大的。在產(chǎn)品生產(chǎn)出來之前我們都會做各種檢測，良品率要達到95%以上才行。”

另外，安全性也是非常重要的環(huán)節(jié)。電動車自燃事件的頻發(fā)讓人們意識到了電池安全的必要性。李愛軍說，動力電池在制造過程中都會有苛刻的要求，必須通過防撞擊、防刺穿等安全性實驗。一方面，電池在充放電的過程中，電極活動比較敏感，如果受到撞擊很容易出現(xiàn)安全隱患；另一方面，目前電池用的電解液都是易燃的有機物。這兩個因素都將導(dǎo)致電池在某些情況下容易燃燒?！敖酉聛砦覀儨蕚溲邪l(fā)的固態(tài)電池是一種相對更安全的電池，很有難度，但同時也很有前景?！辈贿^李愛軍強調(diào)，誰也不能保證固態(tài)電池就是百分之百的安全，一定不會著火。所以，在安全性方面一定還要加入很多工程性的方法，比如在電池的外面加上防火材料起到阻隔作用，保證起火后不對人身安全造成威脅。

金羽新能的長遠規(guī)劃是發(fā)展成國際領(lǐng)先的集研發(fā)和生產(chǎn)于一體的新能源企業(yè)，定位于從事技術(shù)研發(fā)、標準制定、產(chǎn)權(quán)布局以及品牌整體打造，下轄各二級公司從事對應(yīng)產(chǎn)品的工程化、生產(chǎn)和銷售。周辰傲介紹說，北京主要作為研發(fā)基地，他們已在浙江成立浙江金羽新能科技有限公司并建設(shè)了生產(chǎn)線，河北張家口的二級公司還在籌備中。“綠水青山就是金山銀山”，金羽新能一直堅持這樣的理念?！罢憬纳a(chǎn)線今年年底就可以運作了，希望到2021 年可以實現(xiàn)滿負荷生產(chǎn)?！敝艹桨琳f。