重要进展：Sakuu 3D打印电池将为超级跑车提供动力

12月27日，3D打印技术参考注意到，知名电池3D打印品牌Sakuu已被意大利超级跑车品牌Estrema Fulminea选中，将为后者提供3D打印电池。

Fulminea是一款价值200万美元的电动超级跑车，整车重量为1.5吨，在同级车型中重量并不占优，原因是它的电动系统。3D打印正在一些功能部件的生产中发挥作用，但真正改变游戏规则的可能来自与Sakuu的合作，后者旨在使用其独特的Swift固态电池3D打印技术，通过优化空间进一步减轻车辆重量。

2022年3月，Sakuu在其锂电池开发方面实现了800Wh/L的基准能量密度，远高于目前市场常见锂电池500-700Wh/L的能量密度，这为实现2023年超过1200Wh/L的全3D打印固态电池目标迈出了重要一步。除了800Wh/L的成就外，该公司的锂电池还被发现在200次循环后表现出97%的高能量保持率。循环完成后，预计电池在800次循环时会保持80%的存储率。

定制形状，优化空间

要了解Fulminea将如何从Sakuu的技术中获益，就需要了解当今电动汽车电池的工作原理。电池是一项重大挑战，更强大的电池可确保更好的性能。今天的电池有圆柱形、棱柱形和袋状，特斯拉使用圆柱形电池，这些电池装在构成电池组的模块内。

Sakuu公司的固态电池

Fulminea跑车的电池位于座椅后面，必须从车辆下方安装。使用传统电池组时，许多空间都是空的，3D打印的优势则可以定制电池的形状，这为优化车辆空间创造了条件。这也使得Fulminea成为未来3D打印固态电池的最佳“实验室”，也将证明Sakuu电池3D打印的应用潜力。

混合打印，改变结构，提高能量密度

Sakuu的Kavian打印机采用混合技术，将材料挤压和材料喷射相结合，一次生产出具有不同化学成分的电池。根据3D打印技术参考此前的总结，该技术可以制造出比现有电池具有改进接口和更高强度陶瓷层的能量存储设备，同时集成更容易大规模生产的单片分层电池。

电池3D打印原理

3D打印技术对电池电极的结构产生了很大的影响，这就是能量密度增加的原因。长期以来，“多孔”电极可以增加能量密度，而3D打印可以将电极中的材料构建成三维晶格，这意味着电极有更多的暴露表面积以进行化学反应，从而获得更高的电池效率。另一件可以使3D打印电池能量密度更高的事情是，电池模块不需要额外的物质来粘合它们并将它们连接在一起。

3D打印晶格电极结构(上)与实心电极块(下)(来自Rahul Panat和Mohammad Sadeq Saleh)

由于能够仅使用必要的材料，因此可以节省材料、减小尺寸并提高能量密度。

电池3D打印引起行业关注

Sakuu公司已经筹集了6200万美元用于建设电池自动化3D打印工厂，有望通过其固态电池打印技术改变整个电池行业，它可以为电动汽车和大众市场储能应用提供更好的性能、安全性和可定制性。

Sakuu电池工厂

电池3D打印正在得到该领域的重视，美国能源部(DOE) 于今年下半年宣布了两党基础设施法对国内电动汽车 (EV) 电池制造的第一轮拨款，资金总额达到28亿美元，其中3D打印行业的6K公司获得5000万美元，其主张采用微波等离子体处理技术生产电池材料。

为了进军电动汽车市场，专注于电池技术的瑞士投资公司Blackstone Resources于2019年成立了自己的德国研发子公司黑石科技，并投入巨资研发下一代电池技术。该公司已获得的3D打印技术专利可生产各种不同外形的电池，并已经开始批量生产3D打印电池。据3D打印技术参考了解，电动汽车领域是其主要目标市场。该公司目前正在开发的最有前途的技术就是其专有的3D打印技术，可用于生产液体电解质电池和锂离子固态电池，具备将电池能量密度加倍并将锂离子电池制造成本降低一半的潜力。黑石公司在过去两年中一直在开发和完善其锂离子电池3D打印技术，如今推出了其首个大规模生产设施。

黑石科技的3D打印电池工厂

拓扑高能定制化3D打印电池（来自拓扑高能）

国内方面，比亚迪和蔚来汽车在今年均成立了新的电池制造公司，经营范围中包含增材制造业务成为了一大亮点。除这两家汽车公司之外，爱驰汽车旗下子公司氢驰动力科技（山西）与高能数造合作发布了全国首个3D打印电池品牌“拓扑高能”。在研究方面，中科院大连所3D打印研制出了高能密度、长寿命锂电池，解决了两大关键问题。这些事件有可能促进国内电池3D打印技术的发展。

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