南極熊導讀：3D打印固態(tài)電池在2021年即將在德國量產！能量密度提高1倍，充電速度提高6倍！優(yōu)先配套德國龐大的汽車制造業(yè)。寶馬／奔馳／大眾／奧迪／保時捷等廠商，在電動汽車時代有翻身的機會嗎？

2021年1月，南極熊3D打印網獲悉，瑞士Blackstone Resources（黑石資源 ）公司的專有3D打印鋰離子固態(tài)電池技術，取得了一系列重要的突破。它一直通過德國子公司Blackstone Technology GmbH投資于下一代電池技術。包括獲得專利的3D打印技術和對電池批量生產的研究。恰好的是，德國是全球3D打印技術最為發(fā)達的國家之一。

與目前的鋰離子電池技術相比，3D打印固態(tài)電池具有將能量密度提高一倍，制造成本降低一半的潛力。

3D打印固態(tài)電池的比較優(yōu)勢

當前最先進的電池生產面臨的一些弱點：

不夠靈活，無法支持必須與產品設計相匹配的組件設計

它仍然太昂貴（目標：＜80US ＄ ／ kWh）

不適用于未來的設計，例如全固態(tài)電池

提供的能量密度仍然太低（目標：600英里且＞ 300Wh ／ kg）

原材料仍然不安全

碳排放仍然太高

△3D打印的“多孔”電極可提高能量密度�？梢詫㈦姌O中的材料打印成三維晶格結果。晶格意味著電極具有更大的暴露表面積，增大化學反應面積，電池效率更高。另外，3D打印電池模塊不需要多余的物質即可以實現(xiàn)一體化。想象一下，特斯拉85kWh電池組由7104個電池組成，將7104塊電池粘合在一起的膠水和電線的重量相當大了。但是如果這些變成是增材制造過程的一部分，而不是多余的材料，能量密度將大大提高

與使用液體電解質的傳統(tǒng)電池設計相比，Blackstone Technology的3D打印工藝具有明顯的優(yōu)勢。顯著降低成本，提高電池尺寸的生產靈活性，可以不依賴電極化學性質而實現(xiàn)這些優(yōu)點。

△3D打印固態(tài)電池生產工作流程

Blackstone的3D打印固態(tài)電池技術，解決了這些弱點：

3D打印鋰離子電池生產已經成熟，且有專利，在生產過程中可提供最大的靈活性；

可節(jié)省30％的CAPEX和10％的OPEX，而采用固態(tài)技術時，可節(jié)省70％的CAPEX和30％的OPEX；

世界上第一個3D打印生產工藝，可以批量生產固態(tài)電池；

可將能量密度提高20％，用固態(tài)技術時可提高100％；

利用自身資源來縮短供應鏈，并確保長期獲取電池材料；

通過將干燥過程減少50％，可將能源消耗降低25％，這是電池組電池最重要的制造成本——占總能源成本的45％至57％。

△世界上第一個使用印刷電極的功能性電池已通過測試