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恒輝科源CEO廖陳正:儲能賽道上的“青春勢力”

預見能源發(fā)布時間:2024-11-19 09:03:01  作者:楊銳

  “剛加入公司的那些師弟師妹都是00后。”1996年出生的恒輝科源(西安)新能源技術有限公司(下稱“恒輝科源”)CEO廖陳正笑著說道。

  廖陳正是恒輝科源創(chuàng)始人、首席科學家寧曉輝教授的學生,去年,他毅然從上海一家中國500強企業(yè)辭職,回到西安和他的老師一起創(chuàng)業(yè)。

  “年輕,總要拼一把。”他說。

  青春,是恒輝科源團隊最大的底色。

  即使是廖陳正的老師,團隊的創(chuàng)始人寧曉輝教授,也是一位正值壯年的80后。他曾師從于液態(tài)金屬電池的發(fā)明人麻省理工的Donald Sadoway教授,并參與了液態(tài)金屬電池從提出到原理實現(xiàn)的全部工作,回國后在西安交通大學材料學院任職。

  一年多前的2023年6月,恒輝科源的創(chuàng)始團隊成立,開啟了液態(tài)金屬電池的產業(yè)化道路。

  成立一年至今,恒輝科源先后完成了種子輪和天使輪的融資,并取得了第12屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽陜西賽區(qū)二等獎、殼牌新能源挑戰(zhàn)賽2024中國站TOP10等榮譽稱號。

  青春,就意味著勇于闖蕩別人不敢涉足的領域。

  恒輝科源所切入的賽道,正是一個罕有而“年輕”的儲能賽道。

  液態(tài)金屬電池作為一種新型電化學儲能技術,起步時間并不長。

  “Sadoway教授在08、09年的時候,才在世界范圍內第一次提出了液態(tài)金屬電池這個概念,當時寧教授正好是在Sadoway教授課題組學習,當時他就主導參與了全世界第一支可循環(huán)的液態(tài)金屬電池原型機的一個研發(fā)”廖陳正介紹道。

  公開資料顯示,2006年,美國麻省理工學院(MIT)的Donald R. Sadoway教授首次提出全液態(tài)金屬電池的概念。

  不同于傳統(tǒng)固態(tài)電池,液態(tài)金屬電池在高溫下(>300℃)運行,其正負極均為液態(tài)金屬,電解質為無機熔融鹽,它們之間互不相溶,根據密度從上到下依次為負極金屬、熔鹽電解質和正極金屬。

  “由于三種材料本身的密度不同,并且相互之間不會溶解,所以在工作溫度下,就會自動的分為上中下三層,密度最小的負極材料在最上面,中間的是密度居中的熔鹽電解質,最下面的是密度最大的正極材料,因為它們相互之間不會互溶,所以就跟水和油一樣,會分層,就水是水,油是油。”聊起公司的核心技術,廖陳正滔滔不絕,“這種結構很巧妙,不需要像鋰電一樣用隔膜物理的把正負極隔開,它自動的就可以分層構建一個上中下的電池結構,所以我們不需要使用隔膜這些東西。”

  液態(tài)金屬電池的優(yōu)勢還有很多。

  對此,廖陳正總結了三個方面:安全、循環(huán)壽命長、環(huán)境適應性強。

  “我們的電池安全主要來自幾個方面,一個就是用到的正負極材料都是一些常見的金屬以及合金,溶液電解質也是無機熔鹽,這些材料它本身不可燃。而且,液態(tài)金屬電池工作的時候,是全液態(tài)狀態(tài),界面都是柔性界面,不會有這種金屬枝晶生長引發(fā)的安全性風險。”廖陳正特別強調說,鋰電的不安全性一部分來源于因為它鋰枝晶的生長之后,會穿破電解質隔膜,導致正負極短路,然后導致著火甚至爆炸,“液態(tài)金屬電池技術電池則避免了這一問題”。

  除此之外,由于液態(tài)金屬電池使用的電池材料是熔鹽,其本身就是一個優(yōu)異的儲熱材料,熱熔值很大,熔點在400多度,而其沸點卻在1300度左右。

  “哪怕正負極短路之后,電池電能迅速轉化為熱能釋放,這部分熱能也可以完全的被熔鹽給吸收掉,不會向外去擴展去外泄,很大程度上避免了一個熱失控的風險。”廖陳正補充道。

  除了安全性之外,液態(tài)金屬電池還有一個特點:循環(huán)壽命長。

  據介紹,液態(tài)金屬電池電勢差源于正負極金屬的電負性差異。因此,負極材料選擇電負性較小、密度輕的堿金屬或堿土金屬,如鋰、鈉、鎂、鈣等;電負性較大、密度大的金屬或合金作為正極材料,如鉍、錫)、鉛、銻、碲等。

  電池放電時,負極金屬A失去電子變成An+,An+穿過熔鹽電解質在正極得到電子與正極金屬B合金化形成A-B金屬間化合物;電池充電時,正極脫合金化后,An+返回負極,變成金屬A。電池充放電過程中,只有正負極體積的變化,不涉及電極結構的變化,不存在傳統(tǒng)固態(tài)電池長期使用造成的微觀電極結構坍塌退化機制,因此其具有超長的理論循環(huán)壽長。

  “目前我們在實驗室實測已經接近5000個循環(huán),沒有任何容量的衰減,容量保持率基本上是百分百,沒有任何損失,所以推演下來,我們覺得做到15000 ~20000個循環(huán)是沒有任何問題的。”廖陳正說。

  基于以上兩大特點,恒輝科源團隊認為,液態(tài)金屬電池儲能產品的環(huán)境適應性很強。

  “不管是在極寒地區(qū),如北極也好,或者青藏高原也罷,或者在很熱的地方,沙漠地區(qū)、非洲地區(qū),幾十度的變化溫度對我們的產品來講,都是一個很小的波動,不會像常溫電池那樣對外界溫度那么敏感。”廖陳正信心滿滿地表示。

  此外,液態(tài)金屬電池的電極、電解質材料儲量豐富且價格便宜,電池中活性液態(tài)組分的自分離特性,又使其電池組裝方便,無需使用隔膜。因此,液態(tài)金屬電池具有制造成本低、制造工藝簡單和容量易放大的優(yōu)勢。

  事實上,進行液態(tài)金屬電池的產業(yè)化工作,恒輝科源并不是第一家。

  如上文所述,美國的Donald Sadoway教授于2006年提出液態(tài)金屬電池技術后,就于2010年創(chuàng)辦了Ambri公司。

  該公司自成立以來,先后獲得比爾蓋茨、印度信實工業(yè)、道達爾等國際巨頭的多輪投資。但該公司在推向量產時,由于美國的基礎工業(yè)配套和新能源供應鏈配套等問題遇到障礙。

  實際上,液態(tài)金屬電池作為一種新型儲能電池技術,以其低成本、長循環(huán)壽命、本征安全、快速充放電、無毒無害、回收簡單等優(yōu)勢,在儲能領域具有廣闊的應用前景。

  近幾年,全球儲能市場爆發(fā)式發(fā)展,以鋰離子電池為代表的新型儲能迅速擴張,但是目前儲能技術仍存在諸多難題未解決,因此諸如空氣壓縮儲能、液流儲能、熔鹽儲能等技術也開始百花齊放。

  但,這些技術的出現(xiàn)在解決某一痛點問題的同時,也面臨著成本高昂、安全性低、使用壽命短等棘手問題。

  “液態(tài)金屬電池的目標,就是要將這些問題同時解決掉。”廖陳正說道

  目前,恒輝科源有關液態(tài)金屬電池在國內儲能領域的產業(yè)化落地正在有條不紊的展開。

  2023年6月成立伊始,恒輝科源就得到了銀杏長青(西安)私募基金有限公司的種子輪投資。今年5月,恒輝科源又完成了數千萬天使輪融資,由知名投資機構江遠投資(LongRiver Investments)獨家投資。

  這輪融資的成功,不僅標志著恒輝科源在液態(tài)金屬電池領域的研發(fā)實力得到了市場的廣泛認可,也為其后續(xù)的技術研發(fā)、量產化探索和團隊建設提供了強有力的資金支持。

  截至目前,恒輝科源已取得了多項核心技術的突破,正在搭建一條具備研發(fā)性質的液態(tài)金屬電池中試產線,其產品在循環(huán)壽命、安全性等方面也均達到了國際先進水平,與美國的Ambri公司在技術路線上形成了有力對標。

  廖陳正表示:“美國Ambri在量產時最近遇到一定障礙,美國的基礎工業(yè)和新能源領域的供應鏈配套導致其量產工作一度陷入停滯,這給了我們非常大的機會,我們將借助國內成熟的供應鏈體系盡快實現(xiàn)液態(tài)金屬電池的產業(yè)化工作,在國家對新能源的大力支持下超越Ambri。”

  此外,廖陳正還透露,恒輝科源正在聯(lián)合南方電網一起申報十四五國家科技部的重點研發(fā)項目。

  “項目由南網牽頭,他們會提供在他們電網體系找一個場景,然后我們一起做一個兆瓦級的儲能系統(tǒng),并在電網側的場景去進行實際應用。”廖陳正表示,這一項目預計今年正式開啟,明后年應落地。

  從實驗室到產業(yè)化,僅僅一年多的時間,恒輝科源在多方支持下已經邁出了關鍵的幾步,廖陳正的創(chuàng)業(yè)信心也更滿、干勁更足了,“既然做了,那就要做好”

  2024年上半年,儲能新增企業(yè)數量達4.02萬家,截至2024年6月末,儲能企業(yè)注冊數量已“狂飆”到19.10萬家。面對目前激烈的競爭形勢,廖陳正顯得很沉著冷靜,“恒輝科源的優(yōu)勢在于獨一無二的技術積淀,這種實力一旦掌握,是別人很難復制的,這就是我們的核心競爭力。”

  從“0”到“1”的突破,需要有敢為人先的闖勁、干勁,這也是恒輝科源這支儲能“青春勢力”的“團魂”。

  “我們不會像大公司一樣有那么多的條條框框,有那么多的規(guī)規(guī)矩矩,那么多的死板的東西,在每件事情中,我們都會充分地讓團隊每個小伙伴都發(fā)揮出自己的創(chuàng)造性。”廖陳正表示,"大家有一個共同的目標,去做一款安全綠色并且耐用經濟的一個產品,去服務于整個國家的能源戰(zhàn)略轉型,我們覺得這是一個很有意義的事情。“

  "不亂于心,不畏將來,堅定最重要,我們會一直走下去。”廖陳正最后說道。

  來源:預見能源 作者:楊銳



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