3D打印电池技术商业化,这次轮到我们被弯道超车。
作者 | 潘磊
编辑 | 子钺
图源 6K官网
越来越多的人相信,除非出现“颠覆性技术”,否则没有哪个公司能打破被“巨头”把持的动力电池行业竞争格局。
来自美国初创公司6K Energy(以下简称6K)的CEO亚伦·本特(Aaron Bent)认为,3D打印这种“颠覆性技术”是改变该行业(被亚洲供应商控制)的唯一方法。
这家公司在上个月刚刚获得一笔超过1亿美金的D轮融资,成为新晋独角兽。
本特称,6K获得的大额融资,表明投资机构正在继续涌入动力电池赛道。
中国的3D打印企业“交大高能”的创始人王世明表示,中国的中小电池制造商和车企,也在关注3D打印可能给行业带来的变化。
但他指出,中国的3D打印电池产业比海外晚了大约一两年。“6K等公司已经结束中试阶段了(大规模量产前的较小规模试验),即将量产”。

1年获得超2亿美元融资

官网显示,6K是一家3D打印材料研发商,并拥有一种名为“UniMelt系统”的微波等离子生产工艺,能够以快速、环保的形式生产电池材料。
如果这种工艺应用于电池阴极材料制作,能够减少90%的用水量,能耗和温室气体排放量也能减少三分之二以上。
图源:6K官网
这种技术除了适用于生产电动车的电池,也能应用于半导体等需要先进材料领域。
但投资者更感兴趣的是其在动力电池领域的应用潜力。
2021年9月,6K公司获得5100万美元C轮融资,以支持其电池开发中心建设。
上个月获得的超过1亿美元D轮融资,是6K计划获得的两笔资金中的第一笔,第二笔融资还将引入战略投资者,全部完成后融资总额将达到1.5亿美元。
投资机构Volta Energy Technologies 的首席投资官Zander Arkin表示,6K已经准备好通过改变电池供应链,来影响电动汽车电池的先进制造材料。
这家机构领投了6K公司的C轮融资。
6K的CEO亚伦·本特认为,6K的机会在于,一方面未来10年锂电池市场将会增长10倍,另一方面美国本土没有锂电池材料生产商,“这对国家安全和行业都是一个问题”。
他还强调,得益于3D打印技术,6K是唯一一家能以低于亚洲(生产商)的成本生产电池材料的公司。
“这种颠覆性技术是改变这个行业唯一可行的方法”。
图源:6K官网
按照计划,6K将于今年8月开设其耗资3000万美金的电池中心,推进第一个产能规划为10-20 GWh电池阴极工厂的选址,并于2024年初投产。

欧美公司部署3D打印电池生产线

除了6K之外,其他一些初创公司也在推进3D打印电池技术的商业化。
去年底,来自瑞士的“黑石科技”(Blackstone Technology)表示,将用3D打印技术制造锂电池。
这家公司已经在德国建立了一个工厂,以及一条生产线。
“黑石科技”的3D增材工艺,可以生产电池的电极,以及锂电池的隔膜,并获得更好的成本和性能优势。
这家公司的3D打印电池采用了环保的纯水工艺,废料减少一半,与传统生产方式相比可节省高达70%的资本支出(设备等)。
官方称,3D打印可以把电池能量密度提升20%,而且可以根据车企的需求,灵活调整电池尺寸。
另外,黑石科技还能把生产过程能耗降低23%。
现在,黑石还打算通过3D打印制造钠电池,最早在2025年推向市场。
3D打印在固态电池领域的潜力也开始涌现。
图源:Sakuu官网
2021年8月,总部位于美国硅谷的初创企业Sakuu Corporation表示,其已经开始建设锂金属固态电池生产试验线。
Sakuu采用3D打印形式生产锂金属固态电池。
这家公司表示,与传统锂离子电池相比,3D打印固态电池体积减小了一半,重量也减少三分之二。
Sakuu的目标是在2023年实现超过1200Wh/Kg的能量密度。
如果这一数据成为现实,将是宁德时代最新发布的“麒麟”电池能量密度(255Wh/kg)的近5倍。
另外,英国3D打印机和材料制造商Photocentric也在推进3D打印电池业务,目前正在研究通过3D打印制造电极材料。
这意味着,这些3D打印电池企业已经接近工业化大规模部署这种新技术的阶段。

中国3D打印公司不卖电池

睿兽分析显示,来自中国的初创公司“交大高能”是全球首批进行3D打印电池技术的产业化企业。
去年5月中旬,交大高能获得数百万人民币的种子轮投资,投资方来自于“交大增智”。
交大高能由西安交大长春3D打印中心孵化,创始人王世明任该中心主任。
交大高能的一份文件显示,其通过“电池材料微纳3D打印”技术,提升电池安全性,可提高50%以上的能量密度,并降低40%的生产成本。
王世明说,目前动力电池量产阶段的传统技术,投入大到“超出想象”。
以一条10GWh的电池生产线为例,其设备总投入超过20亿元,其中电极制造环节的设备投入超过12亿元。
如果采用交大高能的智能制造解决方案,通过3D打印把电池电极制造的四个环节合并为一个,仅需投入不到5亿元。
值得一提的是,交大高能并不直接制造电池。
这家3D打印技术公司明确表示,自己的商业模式中并不包括制造3D打印电池,而是“帮助电池企业制造出更好的电池”——其产品是3D打印设备,以及为电池厂提供“数字化智造系统”。
“车企出于供应链安全考量,想要控制关键零部件,所以我把3D打印技术卖给车企就行,不一定要做出电池再去销售”。
王世明认为,未来将有30%-50%的电池产能掌握在车企手里。
海外的电池企业想颠覆中国供应商,而中国的中小电池企业也想颠覆头部的电池巨头,所以他们都关注3D打印技术在电池行业的应用”。
他表示,3D打印电池市场的酝酿期已经“阶段性结束”,正在接近爆发期前夜,“海外已经有两三家公司很快就将进入大规模量产阶段”。
与之相对应的是,中国的3D打印电池企业落后欧美1-2年,目前才完成验证,正在建立示范生产线的阶段。
王世明说,中国制造了全世界一多半的动力电池,在技术、规模上处于领先地位,但这种领先也给了海外公司革新行业的动力。
“外国对手很清楚,利用现有的制造手段超越中国电池产业链的可能性较小,而他们拥有更好的创新土壤,就想通过颠覆性技术来实现赶超。”他表示,这对中国电池行业是个挑战。
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