初创公司MATERIAL用HYBRID3D技术打印任意形状电池，获百万美元融资

一家总部位于佛罗里达州的初创公司MATERIAL，正在通过其专有的3D打印工艺改变电池的制造方式。该公司CTO及联合创始人Chris Reyes博士指出，传统圆柱形或方形电芯的刚性几何形状限制了硬件设计，而他们的技术可以打印出任何定制几何形状的电池，让电源去适应产品本身。这一概念的核心口号是：“我们不制造电池。我们打印能量。”

MATERIAL今年早些时候获得了710万美元的种子轮融资和125万美元的空军合同，引起了投资者和军方的关注。该公司的工艺源于Reyes博士在杜克大学的博士工作，早在2014-2015年便开始涉足增材制造。他在莱斯大学完成博士后研究后，于2023年决定正式成立公司并将这一想法付诸实践。

MATERIAL的打印系统是一个多模式打印工具，包括塑料挤出（FDM和颗粒料）、螺杆挤出机用于挤出电池浆料，以及纳米复合材料分配等功能，并配备定制的后处理传感系统。该工艺的核心是HYBRID3D技术，它使用一种纳米复合材料，Reyes博士将其比喻为微观的“意大利面和肉丸”——电池活性颗粒（“肉丸”）约1-10微米，而超薄高导电性的纳米线（“纳米意大利面”）在打印机压力下对齐并通过喷嘴，压力释放后重新缠绕成3D网络，作为结构钢筋锁定颗粒，使打印形状无需外部外壳即可保持刚性。

3D打印电池最显著的优势在于极端的能量密度提升。通过去除大量非电池材料，并将电池嵌入原本无法安装的位置，可以消除电池外壳中的空隙，从而增加运行时间。此外，同一台机器可以为一个产品（如无人机或遥控车）开发电池，然后切换为另一个产品开发电池，而传统圆柱电池工厂只能生产单一形状。该工艺还将电池制造的7到12个步骤压缩到一台机器中，占地面积更小。

目前MATERIAL主要采取为客户打印电池的商业模式，与客户的设计工程师紧密合作。未来计划可能包括租赁设备或在客户场地部署机器，以及建设自有设施进行中大型生产。该公司瞄准的最直接应用领域是飞行器和无人机，因为它们需要在尺寸、重量与运行时间之间取得平衡。另一个应用是AI可穿戴设备，通过将侧臂等结构变为电池来增加数小时的运行时间。机器人领域也备受关注，例如人形机器人的续航时间有望从4-8小时延长至全天。

MATERIAL面对的挑战包括关税带来的回流本土化趋势（该公司正在建设硬件和材料科学能力），以及自身纳米材料规模化制造的难度——确保纳米材料在极大规模下均匀分散和控制特性是一项棘手任务。