Sakuu继续将固态电池(SSB)打印技术商业化

△Sakuu硅谷工厂

据悉，2022年9月23日，国外的初创公司Sakuu继续将固态电池 (SSB) 3D 打印技术商业化，与一级汽车供应商NGK Spark Plugs (TYO: 5334 ) 建立合作伙伴关系。根据两家公司之间的谅解备忘录，NGK 将共同开发和提供陶瓷材料，用于 Sakuu 的固态电池生产，预计将于 2023 年开始的规模化生产。

△Sakuu 未来 3D 打印设备工厂的渲染图

Sakuu 开发了一种结合粘合剂喷射和喷墨 3D 打印的工艺，以制造玻璃、金属、聚合物和陶瓷的多材料部件。第一个目标应用是固态电池。到目前为止，它的非打印的固体电池已经达到了几个里程碑，包括800Wh/l 的能量密度和高倍率充放电。同时，它正在努力使增材制造 (AM) 系统能够大规模生产这些电池。

新的能量密度突破

在其第一代非打印锂金属电池中实现800Wh/L的能量密度是Sakuu实现全3D打印高性能 SSB并改善储能的目标方面迈出的重要一步。第一代锂金属电池除了含有800Wh/L能量密度的特点外，还在200次充放电循环后具有97%的高能量保持率。

Sakuu的第二代全3D 打印 SSB有望在2023年推出。Sakuu预计其3D打印电池的能量密度将再次“大幅飞跃”，成为世界第一。Sakuu所设计的第二代电池的能量密度是现有锂离子电池的两倍，但重量减轻了30%，可用于储能、微反应器和电子应用。它相信此3D打印平台将在“超级工厂环境”中提供快速、大规模的电池生产，以满足全球对大规模、低成本电池制造的需求。

“我们正在创造一系列安全、可定制、低成本和高性能的电池，并以完全变革和可持续的方式制造它们，以满足大规模的全球需求。”

△SakuuAM 平台的内部。照片来自Sakuu。

Sakuu 电池 3D 打印战略合作

Sakuu 还获得了来自汽车供应商 Musashi Seimitsu的投资。这家日本公司拥有 T. Rowe Price 和 Sumitomo Mitsui 等公司的大量机构所有权，而 Sakuu 的新合作伙伴 NGK 主要由Mitsubishi通过日本 Master Trust Bank of Japan 和 Meiji Yasuda Life Insurance 拥有。三井住本是日本最大的两家企业集团合并的结果，住本最有名的可能是马自达汽车公司和三井的母公司最有名的可能是东芝和札幌的老板。然而，上述所有公司都规模庞大，涵盖了令人眼花缭乱的行业。

△注意，这是Sakuu 非3D打印的锂金属负极电池，已达到标杆性的 800Wh/l 能量密度和高充放电倍率，将于 2022 年第四季度上市。

与 NGK 的合作进一步表明了对 Sakuu 的信心，同时也将打造为日本在全球增材制造领域的重要代表，目前由三菱主导。NGK是制造和销售用于内燃机的火花塞和相关产品以及传感器和陶瓷的专家。NGK 创造了近 10 亿美元的收入，在全球 60 家公司和 35 家生产工厂拥有约 16,100 名员工。它还参与赛车运动，为 Scuderia Ferrari 一级方程式车队等团体提供零件。

Sakuu 客户支持高级副总裁 Arwed Niestroj 表示：“与 NGK 就我们3D打印电池生产线的陶瓷需求正式达成长期合作协议是 Sakuu 商业化计划的重要一步。” “NGK 是全球行业领导者，其材料质量和技术专长将使 Sakuu 能够迅速推进将我们的下一代电池生产线推向市场。”

“我们很高兴利用我们在陶瓷材料领域 80 年的经验与 Sakuu 合作，他们是3D 打印固态电池的先驱。他们的工作确实令人印象深刻，我们期待将这条行业领先的固态电池生产线变成两家公司的重要商机，”NGK 研发部门执行官 Keiji Suzuki 表示。

尽管 Sakuu 表示其试点设施已经启动并运行，但我们必须等到它开始商业交付产品才能确定公司正在取得的进展。电池的 3D 打印是一个令人兴奋的领域，具有很大的潜力，特别是在将废旧材料回收到新能源设备方面。鉴于对电动汽车、电脑、手机等的高需求，利用旧电池 3D 打印新电池的能力对于维持我们目前的材料供应可能至关重要。凭借增加的能量密度和紧凑、定制尺寸和形状的额外好处，它可能会改变我们生产储能产品的方式。

Sakuu的电池业务部总经理Arwed Niestroj's专访

●如何 3D 打印电池？

Arwed Niestroj：Sakuu 独特的技术、工艺和材料都处于较高的水平。Sakuu以3D打印固态电池为名，是一家极具创新性的企业。更具体来说，电池打印需要一个 3D打印平台；，成为Kavian。Kavian 平台将多种工艺和材料集成在一个平台中，以大规模打印功能齐全的电池。Kavian 平台可以在同一层打印陶瓷、玻璃、金属和聚合物。该平台对更大的区域使用粘合剂喷射，并为更精细的细节使用不同的材料喷射。传统的增材制造工艺依次执行每个3D打印步骤。总体来说，Kavian 并行执行所有步骤，实现了模型的简化，可以节省能源、成本、劳动力、材料和时间，同时提高质量和可靠性。

●为什么要 3D 打印电池？

Arwed Niestroj：传统的卷对卷电池制造具有显着的局限性，需要大量使用能源、增加了碳排放，工厂占地面积大、材料浪费和效率低下、供应链依赖性、无法定制电池形状和尺寸、模具成本高、扩张受限。这些只是生产固态电池的一些挑战，而Sakuu 的 Kavian 平台解决了所有这些痛点。

它通过本地化的超级工厂和规避常见供应链问题的生产模式，以具有更大供应链弹性的大批量可持续且具有成本效益的方式生产电池。通过这种新颖的增材制造工艺生产电池，电池可以在国内大规模生产，以快速供应面临需求激增的行业，例如电动汽车制造商。Kavian平台中使用的材料可以分解和重复使用，从而以不到 1% 的材料浪费实现更可持续的生产。

与传统的卷对卷电池制造相比，Kavian的制造工艺步骤减少69%，工厂占地面积减少44%，制造成本降低33%，资本支出降低23%。定制灵活性也是3D打印电池的核心优势。Kavian 平台独特的增材制造功能允许定制电池形状和尺寸，使电池成为核心产品设计的一个组成部分）。定制打印电池还可以提供更高的性能，减轻重量，并更好地利用产品设计中的空白“死”空间——例如，通过填充传统电池无法做到的手机中的空隙。举一个简单的例子，一副漂亮的新型智能太阳镜上的整个左臂可能是一个打印电池，而不是一块装有传统电池插件的塑料。

●是什么让 Sakuu 成为承担电池生产的最佳公司？

Arwed Niestroj：我们的使命是创造巧妙的工具和产品，以改变行业、帮助其他公司、保护宝贵资源并减少人类对化石燃料的依赖。Sakuu 的创始团队来自丰富的半导体行业背景，在将复杂器件的大规模生产变为现实方面取得了公认的成就。我们的领导力指导着整个公司的精神，在大规模精密技术生产所需的极其严格和对细节的关注方面拥有深厚的应用经验。例如，我们最近在我们的非印刷电池系列中达到了 800Wh/L 和高 C 率的新基准，展示了我们可以在我们的平台印刷中进行融合的新型电池化学的实力。

●Sakuu 的十年愿景是什么？

Arwed Niestroj：十年后，电池和能源格局将发生变化，而我们现在正处于这场革命的风口浪尖。2023 年，Sakuu 将向电动汽车和储能领域的一系列客户交付第一代超安全固态电池 (SSB)。我们还预计全球几家计划中的 Sakuu 千兆瓦工厂中的第一家将破土动工。 到 2028 年，我们预计通过我们的超级工厂实现 60GWh 的年电池产量目标。大规模交付我们行业领先的电池将对价值 2000 亿美元的电动汽车行业产生重大影响。安全、可持续和高性能的 SSB 的到来可以解决该行业供应链和安全问题的困扰，从而超越当今常见但受限的锂离子电池利用率。

我们设想最终客户、产品用户会主动寻找内置 Sakuu 电池的产品，因为我们的产品代表：领先的性能、终极安全和关键的可持续性优势。我们的10年计划的一部分固有地包括我们的 Kavian平台系列，用于电池生产和打印储能以外的其他复杂设备，在全球范围内服务，满足所有行业公司的大规模生产需求。 例如，我们在 Sakuu 有一个名为 Advanced Platform Solutions 的部门。他们专注于储能之外的增材制造创新，致力于一系列只有 Kavian 平台才能解决的前沿项目。我们对未来十年以及我们如何能够产生巨大影响感到兴奋。