开栏语：当前，嘉兴正在大力推进智造创新强市建设。企业是智造创新的主体。围绕“135N”先进制造业集群，在嘉善经济技术开发区设区30周年之际，我们将深入企业一线，挖掘鲜活的智创故事，感受高质量发展的强劲脉动。

2022年8月，全球首个通过全水性工艺电池生产工艺进行绿色电池量产的企业——浙江桓能芯电科技有限公司（以下简称“桓能芯电”）正式投产。

桓能芯电位于嘉善经济技术开发区，计划投资3亿美元，新建年产5GWh锂离子电池产线，以及智能电池管理系统的研发、销售基地。项目一期设计年产1GWh锂离子电池，预计年产值为6亿至7亿元。

全水性工艺电池，会是下一个电池赛道吗？

【智创故事】

材料创新：从油性胶到水性胶

什么是全水性工艺电池？和传统锂离子电池相比，有什么不同？带着这个问题，记者来到了桓能芯电。公司副总经理江英凯告诉记者，关键区别是粘结剂的不同。

“目前，主流锂离子电池生产用的是油性粘结剂，而水性工艺电池用的是水性粘结剂。这种区别就像现在家里装修刷墙，很多人会选择水性漆是一个道理。水性工艺电池同样具有低成本与无毒性，是与传统锂离子电池并列的全新技术路线。”江英凯说。

为了便于理解，他进而解释说，“传统电池生产过程中，在做正极浆料的时候，需要用到PVDF胶水。而要对这个胶水进行溶解，则需要匹配一种有机溶剂NMP进行浆料制备，目的是把材料均匀的分散并黏附在正极箔材上。而我们采用水溶性粘结剂，溶解它只需要用水就行，从而避免了采用有毒的溶剂。”

这样的技术路线也为后期电池的绿色回收奠定了基础。公司副总经理许崧铠告诉记者，此前，集团公司委托TUV莱茵在广东的中试实验进行同规模的碳排放计算与统计对比，发现相较于传统锂离子电池，水性工艺电池在生产过程中的碳排放可以降低40%，回收的时候可以降低80%以上。

制造创新：从实验室到量产

既然水性工艺电池的优势如此明显，为什么要到现在才能量产？记者了解到，此前，有专业技术机构披露，传统的技术背景下，困扰水性工艺电池的技术瓶颈主要集中在两点：一是电池能量密度低；二是新电池结构的不稳定性，导致的电池循环性差、电池寿命有限。

通过技术攻关，现有的水性工艺电池技术已经通过材料优化和电极设计，对上述瓶颈进行了突破。这样的突破已经在实验室阶段完成，而要实现量产，还要许多问题需要解决。

“从实验室到量产，要解决的问题特别多，要一步步解决这些问题，量产过程中，在什么阶段遇到的什么问题，怎么解决？解决的路径又特别多，应该怎么选？这一系列的问题组合成了一个综合体。为此，我们建了一个专利池，有240多项发明专利，包含了不同国家及地区的授权。”江英凯说。

他为记者举了一个例子。电池材料在浆料中分散得好不好，直接关系到电池性能。油性溶剂的润湿性很强，而水的表面张力很大。这个时候，想要用水性粘结材料达到像油性粘结一样的分散性能，就需要一些技术的突破了。再比如，在涂布速度上，在保证性能的前提下，怎么让涂布速度提升到与采用油性工艺同样的速度上，就直接关系到产能了。这些问题，均在量产之前的试产阶段就已经解决。

“诸如此类的问题，量产中都有可能碰到。此外，量产中有很多其他细节问题需要解决。我们一期做到1GWh的规模，就是量产的一个门槛。我们希望把它打造成为样板车间。”许崧铠说。

从实验室到量产，桓能芯电在水性工艺电池相关的材料研发、生产制造工艺以及产品回收上进行了专利保护，打造了技术闭环。“未来，我们希望通过技术输出授权也好，通过股权合作也好，把我们的核心技术应用到更多领域，并通过拓展合作伙伴，把生产管理、产品定义、市场营销等环节以合作方式完成，而我们自己则希望在技术创新方面有更大的突破和更深的沉淀。现在，我们将销售额的10%左右投入到研发创新。”许崧铠这样描述未来。

回收创新：为电池装上智能大脑

除了探索电池生产的全新技术路线，记者还了解到，在产品软硬件支持方面，桓能芯电正在开发全新的智能电池管理系统（简称iBMS）。

电池的BMS系统相当于为是锂离子电池组的“大脑”，能够对电芯(组)进行统一的监控、指挥及协调。“在此基础上，我们通过融入物联网技术，对电池应用的生命周期开展追踪和管理。比如电池在某种状态下应该回收了，在系统上都能及时预警通知客户。”许崧铠介绍说。

iBMS还具有对产品质量开展全生命周期追溯的能力，以及进一步对产品制造、应用、回收的全过程碳排放的计量分析。未来，它有望全面支持锂电池“电池护照”，符合最新的国际通用要求，应用在更丰富的场景中。

【记者手记】

在“双碳”目标下推动绿色转型发展，新能源电池江湖风起云涌。在这个大的产业赛道中，不同技术路线衍生出不同的产品创新，提供了不同的能源解决方案,令人期待。

新能源电池制造对技术和资本有着高度依赖，产品迭代快、项目投资高。从这个角度看，水性电池领域仍然处于早期切入状态。其技术逻辑能够打通产业上下游，商业逻辑能否获得资本青睐，仍然需要交给时间来检验。