目前，隨著鋰電池的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其生產(chǎn)回收帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題也日益嚴(yán)峻。日前，GRST公司宣稱他們開(kāi)發(fā)出了全球首個(gè)基于水性技術(shù)的環(huán)保鋰電池，電子發(fā)燒友應(yīng)邀前往該公司位于順德的工廠一探究竟。

據(jù)GRST總經(jīng)理盧志德先生介紹，GRST是一家香港創(chuàng)新綠色科技公司，這家2015年正式成立的公司開(kāi)發(fā)了一種水性制造及回收電池技術(shù)WATMAR3——WATMAR3是指WAT（水性）、MA（制造）和R3（回收、再生、重用）——并運(yùn)用該技術(shù)生產(chǎn)了全球首個(gè)真正環(huán)保鋰電池“ebatte”，ebatte通過(guò)專門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并使用更高耐熱性的隔膜材料（高于攝氏250度），令其使用壽命也比現(xiàn)有市場(chǎng)同類（使用相同電極材料）電池高出達(dá)30%。

GRST總經(jīng)理盧志德

GRST總經(jīng)理盧志德：我們開(kāi)發(fā)出了全球首個(gè)基于水性技術(shù)的環(huán)保鋰電池

那么WATMAR3究竟是怎樣的一種工藝？據(jù)GRST技術(shù)總監(jiān)王然石先生介紹，鋰電池主要由五個(gè)結(jié)構(gòu)組成：集流體（銅箔鋁箔）、正負(fù)電極（活性材料LMO、LFP、NMC/石墨、硅）、電解液（讓鋰離子游動(dòng)DMC/EMC或凝膠聚合物）、防止短路的隔膜（聚合物），以及外殼結(jié)構(gòu)。鋰電池特性的主要區(qū)別就是所謂正負(fù)極的活性材料的體系不同。WATMAR3的水性環(huán)保工藝，是在電池生產(chǎn)過(guò)程之中，完全使用水對(duì)材料進(jìn)行一個(gè)加工處理，達(dá)到一個(gè)環(huán)保的效果。整個(gè)過(guò)程之中不使用傳統(tǒng)的工藝中所用的有機(jī)溶劑，即所謂的NMP體系，配合含氟的聚合物PVDF。傳統(tǒng)工藝中，水性生產(chǎn)多用于負(fù)極材料，GRST是第一家實(shí)現(xiàn)正負(fù)極材料都使用水性工藝來(lái)生產(chǎn)的廠家。

對(duì)于鋰電子而言，除了環(huán)保，電池性能也是最重要的，在過(guò)去幾年，ebatte進(jìn)行了很多不同的認(rèn)證測(cè)試，通過(guò)了車規(guī)級(jí)動(dòng)力電池強(qiáng)檢安全測(cè)試，船規(guī)級(jí)安全測(cè)試，南非和歐盟的礦用產(chǎn)品電池的認(rèn)證，以及在移動(dòng)設(shè)備的消費(fèi)電子產(chǎn)品安全測(cè)試。“ebatte通過(guò)了針刺和10V過(guò)充安全測(cè)試，”王然石說(shuō)，“其壽命預(yù)期儲(chǔ)能系統(tǒng)(ESS)超過(guò)5000次循環(huán)，容量保持率大于80%，對(duì)于電動(dòng)汽車(EV)超過(guò)3000次循環(huán)，容量保持率超過(guò)80%，對(duì)于消費(fèi)類電子產(chǎn)品和電動(dòng)工具，則是1000-1500次循環(huán)，容量保持率超過(guò)80%。此外，ebatte可在較大溫度范圍內(nèi)進(jìn)行充電/放電。”

雖然，WATMAR3技術(shù)有很好的環(huán)保表現(xiàn)，不過(guò)要讓現(xiàn)有的以有機(jī)溶劑工藝為主的大廠們采用，意味著他們要調(diào)整現(xiàn)有的設(shè)備和物料采購(gòu)體系，這是GRST必須面對(duì)的問(wèn)題。但如果把這種改變的成本放在整個(gè)制造體系中去看，WATMAR3還是具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)的——畢竟有機(jī)溶劑這塊的生產(chǎn)和回收設(shè)備、物料及耗電都可以省掉。“即使我們的合作伙伴選擇從頭開(kāi)始并更換所有設(shè)備，我們發(fā)現(xiàn)這與傳統(tǒng)制造生產(chǎn)技術(shù)相比，他們?nèi)匀荒芄?jié)省可達(dá)30%的設(shè)備成本。”王然石說(shuō)，“由于此技術(shù)能更加省電（減少消耗的能源可達(dá)50%），因此也能降低整體成本約8%。”

盧志德表示，GRST的意涵是綠色環(huán)保Green、可再生資源Renewable、可持續(xù)發(fā)展Sustainable和應(yīng)用技術(shù)Technology，“WATMAR3同時(shí)有助于把成本和修改現(xiàn)有設(shè)備的需求降至最低。”

據(jù)悉，GRST已就WATMAR3技術(shù)申請(qǐng)了99份專利，其中7份已經(jīng)獲得授權(quán)，有2份正在授權(quán)。目前GRST的ebatte電池已經(jīng)有小批量的生產(chǎn)和供貨，已經(jīng)應(yīng)用在光伏直流電器儲(chǔ)能和礦用照明產(chǎn)品（煤礦安全認(rèn)證門檻很高）的導(dǎo)入期試用。在產(chǎn)品上，主要是三元鋰電池，但該工藝也同時(shí)適用于高安全性、低溫要求的錳酸鋰體系，以及特定領(lǐng)域的磷酸鐵鋰電池。而順德工廠做為基地，主要用來(lái)進(jìn)行電池生產(chǎn)過(guò)程的演示、測(cè)試，以及回收驗(yàn)證。