提高蓄电池的续航里程

萨安州的技术初创企业“NorcSi”为推广电动出行提供解决方案

电动汽车无疑是能源和交通转型的核心支柱之一。尽管如今的电动汽车成本已经颇具竞争力,大众的接受度却仍然大打折扣。常被提及的一大发展障碍在于:蓄电池的续航里程过低。NorcSi有限公司恰恰致力于该领域的优化工作。这家萨安州初创企业在哈雷(萨勒河)研发电池技术的新方案,旨在使蓄电池制造变得愈发高效且更具成本效益。

位于魏恩贝格科技园区创新港的这家年轻企业所研发的技术不久后将让电动汽车大放异彩。NorcSi团队推出一项技术,用于为未来几代电池生产低成本的硅电极。这将带来许多方面的变革。笔记本电脑、智能手机、无人机和电动汽车,锂离子电池无处不在。“我们的硅阳极可以显著增加电池的存储容量”,总经理乌多·赖希曼(Udo Reichmann)说,“与传统产品相比,我们的阳极电容高出十倍。使用这类电极的电池续航里程至少是汽车电池的两倍。”

创新在于细节

公司电池技术的创新主要以硅为基础,硅是一种对环境安全且易于获取的原材料。硅的利用并不是什么破天荒的新想法。创新在于细节。要了解这一创新的意义所在,我们首先需要更为深入地探究电池。硅的体积在充放电期间发生变化,结构因此变得脆弱。电池的性能不断降低,最终完全失效。“使用公司技术所制造的硅纳米结构为体积变化提供了足够的空间。”联合创始人马塞尔·诺伊伯特(Marcel Neubert)博士解释道, “这样阳极以及电池能够保持原先的性能和状态。”来自萨安州的这项创新技术还有另一大优势:新技术有助于减重。这一点对于航空等应用领域非常重要,因为这些领域对每一克都斤斤计较。赖希曼举了很多其他应用领域的例子:“无人机、平板电脑或笔记本电脑既能变轻,其性能也能变得更为强大。”

十多年的基础研究奠定了扎实的基础

这项专利技术背后的创新想法可追溯到机械装备企业“Rovak”和亥姆霍兹联合会德累斯顿-罗森道夫中心(HZDR)及弗莱贝格工业大学的合作项目。十多年来的基础研究孕育出一项应用技术。赖希曼肯定了这十年的努力:“离开了前些年的基础研究,我们今天就不可能拥有这样的前瞻性技术。合作伙伴不仅在理论上不断取得突破,而且从用户的角度反复深究问题。正是经过不同视角的审视,我们才能发掘这一项目的真正潜力所在,并最终实现目标。”

哈雷提供了卓越的合作网络

经过多年的联合研究后,NorcSi有限公司最终在去年落户魏恩贝格科技园区,选址在萨勒河畔的这座萨安州城市。“新材料和原料的开发非常复杂,特征化过程的花费也相应巨大。哈雷为我们提供了卓越的合作平台,建立了与科研和产业合作伙伴的联系。这有助于我们加速开发进程”,赖希曼指出。企业与哈勒–维滕贝格马丁路德大学材料科学跨学科中心的合作也是企业研发的加速器。“哈勒–维滕贝格马丁路德大学提供了非常好的条件”,总经理赞扬了大学的卓越能力,并提及公司和学校的第一个联合研究项目,旨在推进自有硅阳极2.0升级版的开发。这家技术企业依赖于耐久性。诺伊伯特博士介绍道: “我们一直在思考未来三到五年的发展。”公司团队在企业发展计划方面获得了哈雷(萨勒河)魏恩贝格科技园区的“初创企业加速器计划”及“加速器”项目的支持。诺伊伯特坦言: “尽管所有企业创始人都已经积累了二十年的业务经验,但我们的公司仍然是一家经典的高科技初创企业。我们依靠支持来获得风险投资,借此进一步发展壮大。”

不久后将交付可靠产品

NorcSi有限公司目前正在制造用于性能和耐用性测试的参考电池。与此同时,研究成果首先将转化到工业化前的生产过程中,以交付第一批用于工业测试的硅材料阳极。下一步的发展目标是与第一位参考客户共同建设一家试点工厂,用于硅阳极产品小批量生产的测试。赖希曼说:“我们希望很快便能交付可靠的产品,并在一到两年内使技术达到产业化规模。”未来,这家哈雷企业不仅将负责为高性能电池优化自身的硅阳极产品,还将开发其他专门与硅阳极配合使用的元件。赖希曼介绍道:“目前我们扮演着技术开发商的角色,但未来有着无限的可能,公司也能发展成为机器装备制造商或者电池阳极产品的供应商。”

价值链定位的理想起点

这位企业家坚信,NorcSi将在哈雷(萨勒河)茁壮成长。赖希曼说: “公司设在萨安州,可为未来电动汽车生产的东西轴向客户提供服务。从企业所在地出发,两小时车程范围涵盖了目前规划中三分之二的电池厂。”这里是“价值链定位的理想起点”。该区域拥有数十年的硅光伏经验,拥有大量相关领域的专业技术人员、最新的分析技术和全面的专有技术,公司从中受益匪浅。赖希曼很清楚,对于所有初创企业来说还有一点很重要:“萨安州的可再生能源占比总额达到了61.5%,我们能在这里实现环保生产。”

作者:Manuela Bock/IMG萨克森-安哈尔特公司。


 

电池部件作为电动汽车的能源储存系统具有核心作用。萨安州是德国蓄电池单池的生产基地,拥有傲视群雄的最佳定位,从电池化学和材料制造到电池开发再到测试,应有尽有。

 

 

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