Sakuu電池業(yè)務(wù)部總經(jīng)理淺談3D打印電池

總部位于加利福尼亞的制造公司Sakuu開(kāi)設(shè)了新的硅谷工程中心。開(kāi)幕式中，Sakuu的3D打印平臺(tái)超級(jí)工廠，被稱為Sakuu G-One計(jì)劃。 那么3D打印電池的方式和原理到底是什么呢？Sakuu的電池業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Arwed Niestroj's回答了幾個(gè)問(wèn)題。


△Arwed Niestroj Sakuu 電池業(yè)務(wù)部總經(jīng)理

3D打印平臺(tái)超級(jí)工廠占地79,000平方英尺，團(tuán)隊(duì)致力于電池、工程、材料科學(xué)、研發(fā)和增材制造工作。該設(shè)施將包含用于電池生產(chǎn)的大型3D打印操作以及用于醫(yī)療設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)傳感器和其他電氣設(shè)備的增材制造平臺(tái)。Sakuu 說(shuō)，所有制造都是可持續(xù)的。

首席執(zhí)行官羅伯特·巴格里斯 (Robert Bagheris) 說(shuō)：“Sakuu 致力于打造一支極具才華的員工隊(duì)伍，希望成為重塑可持續(xù)能源生產(chǎn)的一部分。我們的使命是建立一個(gè)由變革性產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)的公司和品牌，這些變革性產(chǎn)品可以影響社會(huì)和環(huán)境。”


△Sakuu硅谷工廠

●如何 3D 打印電池？
Arwed Niestroj：Sakuu 獨(dú)特的技術(shù)、工藝和材料都處于較高的水平。Sakuu以3D打印固態(tài)電池為名，是一家極具創(chuàng)新性的企業(yè)。更具體來(lái)說(shuō)，電池打印需要一個(gè) 3D打印平臺(tái)；，成為Kavian。 Kavian 平臺(tái)將多種工藝和材料集成在一個(gè)平臺(tái)中，以大規(guī)模打印功能齊全的電池。Kavian 平臺(tái)可以在同一層打印陶瓷、玻璃、金屬和聚合物。該平臺(tái)對(duì)更大的區(qū)域使用粘合劑噴射，并為更精細(xì)的細(xì)節(jié)使用不同的材料噴射。傳統(tǒng)的增材制造工藝依次執(zhí)行每個(gè)3D打印步驟�？傮w來(lái)說(shuō)，Kavian 并行執(zhí)行所有步驟，實(shí)現(xiàn)了模型的簡(jiǎn)化，可以節(jié)省能源、成本、勞動(dòng)力、材料和時(shí)間，同時(shí)提高質(zhì)量和可靠性。

●為什么要 3D 打印電池？
Arwed Niestroj：傳統(tǒng)的卷對(duì)卷電池制造具有顯著的局限性，需要大量使用能源、增加了碳排放，工廠占地面積大、材料浪費(fèi)和效率低下、供應(yīng)鏈依賴性、無(wú)法定制電池形狀和尺寸、模具成本高、擴(kuò)張受限。這些只是生產(chǎn)固態(tài)電池的一些挑戰(zhàn)，而Sakuu 的 Kavian 平臺(tái)解決了所有這些痛點(diǎn)。

它通過(guò)本地化的超級(jí)工廠和規(guī)避常見(jiàn)供應(yīng)鏈問(wèn)題的生產(chǎn)模式，以具有更大供應(yīng)鏈彈性的大批量可持續(xù)且具有成本效益的方式生產(chǎn)電池。通過(guò)這種新穎的增材制造工藝生產(chǎn)電池，電池可以在國(guó)內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)，以快速供應(yīng)面臨需求激增的行業(yè)，例如電動(dòng)汽車制造商。 Kavian平臺(tái)中使用的材料可以分解和重復(fù)使用，從而以不到 1% 的材料浪費(fèi)實(shí)現(xiàn)更可持續(xù)的生產(chǎn)。

與傳統(tǒng)的卷對(duì)卷電池制造相比，Kavian的制造工藝步驟減少69%，工廠占地面積減少44%，制造成本降低33%，資本支出降低23%。定制靈活性也是3D打印電池的核心優(yōu)勢(shì)。 Kavian 平臺(tái)獨(dú)特的增材制造功能允許定制電池形狀和尺寸，使電池成為核心產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個(gè)組成部分）。定制打印電池還可以提供更高的性能，減輕重量，并更好地利用產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的空白“死”空間——例如，通過(guò)填充傳統(tǒng)電池?zé)o法做到的手機(jī)中的空隙。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，一副漂亮的新型智能太陽(yáng)鏡上的整個(gè)左臂可能是一個(gè)打印電池，而不是一塊裝有傳統(tǒng)電池插件的塑料。

●是什么讓 Sakuu 成為承擔(dān)電池生產(chǎn)的最佳公司？
Arwed Niestroj：我們的使命是創(chuàng)造巧妙的工具和產(chǎn)品，以改變行業(yè)、幫助其他公司、保護(hù)寶貴資源并減少人類對(duì)化石燃料的依賴。Sakuu 的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)來(lái)自豐富的半導(dǎo)體行業(yè)背景，在將復(fù)雜器件的大規(guī)模生產(chǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)方面取得了公認(rèn)的成就。我們的領(lǐng)導(dǎo)力指導(dǎo)著整個(gè)公司的精神，在大規(guī)模精密技術(shù)生產(chǎn)所需的極其嚴(yán)格和對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注方面擁有深厚的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。例如，我們最近在我們的非印刷電池系列中達(dá)到了 800Wh/L 和高 C 率的新基準(zhǔn)，展示了我們可以在我們的平臺(tái)印刷中進(jìn)行融合的新型電池化學(xué)的實(shí)力。

●Sakuu 的十年愿景是什么？
Arwed Niestroj：十年后，電池和能源格局將發(fā)生變化，而我們現(xiàn)在正處于這場(chǎng)革命的風(fēng)口浪尖。2023 年，Sakuu 將向電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能領(lǐng)域的一系列客戶交付第一代超安全固態(tài)電池 (SSB)。我們還預(yù)計(jì)全球幾家計(jì)劃中的 Sakuu 千兆瓦工廠中的第一家將破土動(dòng)工。 到 2028 年，我們預(yù)計(jì)通過(guò)我們的超級(jí)工廠實(shí)現(xiàn) 60GWh 的年電池產(chǎn)量目標(biāo)。大規(guī)模交付我們行業(yè)領(lǐng)先的電池將對(duì)價(jià)值 2000 億美元的電動(dòng)汽車行業(yè)產(chǎn)生重大影響。安全、可持續(xù)和高性能的 SSB 的到來(lái)可以解決該行業(yè)供應(yīng)鏈和安全問(wèn)題的困擾，從而超越當(dāng)今常見(jiàn)但受限的鋰離子電池利用率。

我們?cè)O(shè)想最終客戶、產(chǎn)品用戶會(huì)主動(dòng)尋找內(nèi)置 Sakuu 電池的產(chǎn)品，因?yàn)槲覀兊漠a(chǎn)品代表：領(lǐng)先的性能、終極安全和關(guān)鍵的可持續(xù)性優(yōu)勢(shì)。我們的10年計(jì)劃的一部分固有地包括我們的 Kavian平臺(tái)系列，用于電池生產(chǎn)和打印儲(chǔ)能以外的其他復(fù)雜設(shè)備，在全球范圍內(nèi)服務(wù)，滿足所有行業(yè)公司的大規(guī)模生產(chǎn)需求。 例如，我們?cè)?Sakuu 有一個(gè)名為 Advanced Platform Solutions 的部門(mén)。他們專注于儲(chǔ)能之外的增材制造創(chuàng)新，致力于一系列只有 Kavian 平臺(tái)才能解決的前沿項(xiàng)目。我們對(duì)未來(lái)十年以及我們?nèi)绾文軌虍a(chǎn)生巨大影響感到興奮。