初創企業Solid-X研固態電池　以材料著手盼追上寧德時代比亞迪

固態電池為現時電動車的核心技術，市場對固態電池趨之若鶩，初創企業Solid-X接受《巨子ICON》及《香港01》專訪時表示，公司早在5年前便有研發固態電池念頭，公司由化學及生物工程學系、機械及航空航天工程學系副教授Francesco Ciucci及機械及航空航天工程系郭展圖博士領頭。

傳統鋰電池存液體的電解質，遇到高溫會分解，並且易燃，使用時穩定性不夠，令運作時限制多多。「為解決安全問題，我們研發固態的電解質，取代液態的電解質，其好處是不易燃，並運作溫度的範圍廣闊，由零下20度至80度都可正常運作，而傳統電池的運作效能最高在60度，故可推高其運作範圍達33%」，郭展圖博士說。

由於電池可在高溫情況下運作，他表示，這令固態鋰電池的應用層面甚廣，可應用在電動車上，包括減低冷卻系統重量、提高安全性。「我們的電池可充放1,000次，一般來說，現時汽車業界的標準為充放800次，可見我們的電池已達致業界標準，同時車主又不用常更換電池，從而延長電池壽命。」

另外，Solid-X的電池能量密度可有提升空間。團隊所使用的是鋰金屬電池，理論上較石墨負極電池密度容量高十倍，由每克300mAh提升至每克3,000mAh，現時有不同容量的電池，如應用至電話和電動車，則可視乎產品用途而製定電池的大小。

公司初步有100、200、300mAh等固態電池的雛型，「現時的固態電池只有一個正極和負極，屬單體電池，日後組裝成電池包，並打算做一個48V 9Ah的電池組，應用至電動電單車之中，而充電方式與一般充電方式無異。」

擁有五項固態電池專利

Solid-X現時手上擁有五項專利，包括發展電解質介面、固態電解質層。團隊成員表示，「鋰電池最難的地方是鋰金屬是高度活躍（highly reactive），所以用了我們的專利技術，做得更薄和更穩定，並保護內在的鋰金屬，並阻止與固態電解質的化學反應」。再者，其固態電池的結構和生產方式可與現行電池生產商的機器兼容，故可降低生產成本，日後大量生產時亦更為容易。

他們坦言在研究期間遇上不少困難，團隊早在5年前已開始研究固態電解質，起初已花了一年時間來研究其成分、改善離子電導率等等。其後在組裝電池時又遇上介面電阻問題，結果，處理介面電阻問題亦花了半年至一年的時間。

另外，團隊起初在實驗室中研發，未能做出如此大容量的電池，團隊成員指，「我們初初亦是做鈕扣電池，而現時的軟包電池則需要到中國找工廠去接洽製造，最終在廣州找到電池廠幫我們小批量製造軟包電池樣板，這又再花多一年至一年半時間，所以開始時都不太順利。」

從材料著手　盼可突圍而出

現時固態電池行業代表為寧德時代（深圳：300750）和比亞迪（1211），問及現時業界已走得甚前，對Solid-X來說會否感到距離很遠，公司指，寧德時代和比亞迪著重電池組裝方面，與公司旗下電池核心技術不同，「寧德時代的電池使用硫化物，問題是會產出硫化氫的有害物質，故對環境設備要求甚高，並令成本高企；比亞迪的電池發展技術為氧化物，其缺點為導電率較低。我們的電池是從材料著手，以polymer base的固態電解質，好處是可以安全性提高，又可配合現時生產設備。」

「科大—信和百萬獎金創業大賽2021」獲得10萬元獎金。團隊指，由於現時是小規模生產，成本會較昂貴，但當量產時，因可直接用現時機器做出，相信日後目標價格與現時的價錢相約。

對於業界電池廠對公司的固態電池有何反應和意見，Solid-X表示，業界對旗下電池抱有興趣，特別是內地正推廣電動車，需求正在增加，「我們曾到訪電池廠、電動車生產商，他們對此技術有興趣，我們一直與一間珠海的電動巴士生產商合作和研發，亦將運用我們電池的技術應用至電動巴士的電池產品之上。」郭展圖博士指，該巴士仍正在研發當中，預計一至兩年後才有初步產品。