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在全球能源轉(zhuǎn)型的大背景下，在提倡綠色能源的今天，電池作為動力源在支持中國雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)中扮演著重要角色。借助3D打印技術(shù)來生產(chǎn)鋰離子、鈉離子的新能源汽車電池，具有電池能量密度顯著提高，原材料易獲得，減少原材料采購成本和電池成本以及可量產(chǎn)、輕量化等優(yōu)勢。
目前來看，市面上的傳統(tǒng)電池單元體積大、重量重，而且沒有針對汽車用途進(jìn)行優(yōu)化，再加上受到市場對鋰和鈷等原料的需求不斷增長，電池成本不斷提高的影響，一方面政府部門和有關(guān)協(xié)會正在督促企業(yè)加強(qiáng)自律，推動上下游企業(yè)合作，數(shù)箭齊發(fā)為電池成本“降溫”。
另一方面，3D打印電池再度受到業(yè)內(nèi)關(guān)注。事實(shí)上，3D打印電池的優(yōu)勢明顯，即原材料易獲得、制造工藝環(huán)保、制造過程更經(jīng)濟(jì)、電池的安全性更高，并且與傳統(tǒng)制造的電池相比，3D打印-增材制造技術(shù)對電池電極的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的影響，使得能量密度更高，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。
那么，在3D打印電池領(lǐng)域，國內(nèi)外有哪些企業(yè)入局，以及行業(yè)發(fā)展情況又如何呢？
Sakuu Corporation一直致力于3D打印固態(tài)電池的開發(fā)和推廣，日前宣稱在生產(chǎn)陶瓷固態(tài)鋰電電池方面取得了新突破。之后又與日本汽車零部件制造商合作，加速3D打印固態(tài)電池的發(fā)展。2021年7月28日，該企業(yè)宣布已開發(fā)出一種3Ah鋰固態(tài)電池 (SSB)，性能等同于或優(yōu)于當(dāng)前的鋰電池。
同年8月22日，又開始生產(chǎn)3D打印固態(tài)電池。據(jù)報(bào)道，該企業(yè)著手建立的試驗(yàn)產(chǎn)線于2021年底完成，投產(chǎn)后每年將能生產(chǎn)高達(dá)2.5兆瓦時(shí)的固態(tài)電池，并且其增材制造技術(shù)融合了粉末床和噴射材料沉積技術(shù)，可以制造薄單片層和完美介面，進(jìn)而生產(chǎn)高能量密度固態(tài)電池(SSB)。
而來自瑞士的黑石資源公司宣布在3D打印鋰離子固態(tài)電池方面取得了一系列具有里程碑意義的成績。據(jù)了解，該企業(yè)的首期工廠生產(chǎn)能力將達(dá)到每年0.5GWh，到2025年，電池片的年產(chǎn)能達(dá)到3GWh。2022年3月，該公司宣布，預(yù)計(jì)最早于2025年將3D打印的鈉離子電池商業(yè)化。
2020年9月15日，3D打印機(jī)和材料制造商photocentric宣布成立3D打印電池研究部門，主攻開發(fā)環(huán)保的3D打印電池，并表示會持續(xù)加大投資力度，優(yōu)化3D打印燃料電池在汽車中的應(yīng)用。據(jù)說，該公司實(shí)際上已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)獨(dú)立的3D打印電池系統(tǒng)，且3D打印機(jī)依靠可見光而不是紫外光來固化光聚合物部件，這意味著機(jī)器的運(yùn)行能耗更低。
縱觀國內(nèi)企業(yè)，2021年5月11日，動力電池?cái)?shù)字化3D打印解決方案提供商長春交大高能科技有限公司(以下簡稱：交大高能科技)宣布，獲得百萬級人民幣的種子輪融資。據(jù)悉，該企業(yè)的3D打印電池技術(shù)對動力電池的安全性能有明顯提高，具有將能量密度提高80%、制造成本減少50%的潛力，有非常巨大的技術(shù)優(yōu)勢和商業(yè)價(jià)值。
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