被行業(yè)寄予厚望的固態(tài)電池，技術(shù)創(chuàng)新不斷取得新進(jìn)展。11月7日，太藍(lán)新能源與長安汽車在重慶聯(lián)合舉辦“無隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)布會(huì)”。據(jù)介紹，太藍(lán)新能源通過顛覆性創(chuàng)新技術(shù)，首次取消隔膜，在業(yè)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)無隔膜固態(tài)電池技術(shù)的突破。
太藍(lán)新能源宣布，無隔膜半固態(tài)電池計(jì)劃于2026年實(shí)現(xiàn)裝車驗(yàn)證;無隔膜全固態(tài)電池計(jì)劃于2027年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
01
減掉隔膜的“范式革命”
在發(fā)布會(huì)上，太藍(lán)新能源首次推出鋰電池“減材制造”的理念，掀起鋰電池行業(yè)的“范式革命”。“范式革命”最早？是由科學(xué)哲學(xué)家托馬斯·庫恩提出，它是科學(xué)研究中一種根本性的變革，涉及到科學(xué)理論、方法論和世界觀的根本性轉(zhuǎn)變。
太藍(lán)新能源董事長&CTO高翔指出，行業(yè)為破解電池安全問題，常常采用增加防護(hù)措施的“加”方案，給電芯增加防爆閥;在PACK層面，增加氣凝膠、增加云母片、增加液冷系統(tǒng)、增加高強(qiáng)度殼體等。過度堆砌不僅大幅增加成本，增加系統(tǒng)復(fù)雜性，而且無法根本解決由隔膜特性引起的鋰電池安全問題。
“范式革命,是一種世界觀的改變?！备呦枰猛旭R斯·庫恩的名言，他指出解決鋰電池安全問題的出路在于做“減”法。依托這一理念，太藍(lán)新能源在行業(yè)的“加”法時(shí)代，逆向而行、獨(dú)辟蹊徑，顛覆性地提出4-3-2-1技術(shù)路線，確定了從液態(tài)到半固態(tài)，再到全固態(tài)電池的清晰產(chǎn)業(yè)路徑。
在目前傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池的四大主材基礎(chǔ)上;第一步，減掉隔膜，減掉部分電解液;這是太藍(lán)最先量產(chǎn)、裝車的半固態(tài)電池產(chǎn)品階段。第二步，完全減掉電解液;這是太藍(lán)將率先應(yīng)用在部分細(xì)分專業(yè)領(lǐng)域，如低空經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的全固態(tài)產(chǎn)品階段。第三步，減掉負(fù)極，只留下直接產(chǎn)生能量的活性物質(zhì);這是未來太藍(lán)的無負(fù)極全固態(tài)產(chǎn)品階段。
02
實(shí)現(xiàn)本征安全，才有未來
“本征安全是固態(tài)電池第一使命，有安全才有未來?！备呦柚赋觥Ｌ{(lán)無隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù)，減掉隔膜并在極片表面導(dǎo)入高致密復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)層，固態(tài)電解質(zhì)層完全不燃燒。同時(shí)，通過極片復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)層、原位亞微米工業(yè)制膜(ISFD)技術(shù)等，還可以有效地抑制鋰枝晶形成及刺穿，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本征安全。
據(jù)介紹，相比液態(tài)鋰電池，太藍(lán)無隔膜半固態(tài)電池安全性能將大幅提升。在擠壓、高溫、過充等電池安全測試中遠(yuǎn)超國標(biāo)要求。產(chǎn)品已經(jīng)通過GB38031-2020《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》和GB43854-2024《電動(dòng)自行車用鋰離子蓄電池安全技術(shù)規(guī)范》相關(guān)認(rèn)證，獲得檢驗(yàn)檢測報(bào)告。
在耐擠壓方面，國標(biāo)要求擠壓形變量達(dá)到15%，電池不起火、不爆炸。資料顯示，太藍(lán)無隔膜半固態(tài)方殼電池，可承受擠壓形變量達(dá)60%，耐擠壓形變能力提升300%。在耐過充方面，國標(biāo)要求過充至4.62V，電池不起火、不爆炸。太藍(lán)無隔膜半固態(tài)電池可過充到19V，耐過充能力提升300%。在耐高溫方面，國標(biāo)要求在130℃下保持30分鐘，電池不起火、不爆炸。太藍(lán)無隔膜半固態(tài)NCM和LFP/LMFP電池，分別可在180℃和200℃下保持30分鐘不起火、不爆炸，耐熱溫度提升50℃和70℃。
除了安全性方面的極大提升，太藍(lán)無隔膜半固態(tài)電池還具備優(yōu)異的快充性能。目前，25Ah級(jí)別的太藍(lán)無隔膜半固態(tài)電池，已經(jīng)具備3C充電、4C放電的快充效能，并且循環(huán)壽命表現(xiàn)優(yōu)異。在25℃下支持1032圈循環(huán)后保持87%容量，45℃下支持1096圈循環(huán)后保持83%容量。
值得注意的是，由于無隔膜技術(shù)的應(yīng)用，減少了對于傳統(tǒng)隔膜材料的依賴，并可減少部分電解液，使得太藍(lán)無隔膜半固態(tài)電池在生產(chǎn)制造過程中，原材料成本可減少10%以上。而且，無隔膜固態(tài)電池技術(shù)可以兼容各類已知高克容量正負(fù)極材料體系，涵蓋NCM、LFP、LMFP等多元化材料組合，使得電池可以根據(jù)不同的能量密度需求進(jìn)行靈活定制。
03
量產(chǎn)裝車時(shí)間表已明確
固態(tài)電池?fù)碛懈叩哪芰棵芏群透甙踩?，被業(yè)內(nèi)公認(rèn)為是下一代電池技術(shù)。據(jù)業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)預(yù)測，2025年和2030年全球固態(tài)/半固態(tài)電池需求量將分別達(dá)到44.2GWh和494.9GWh;到2030年固態(tài)/半固態(tài)電池市場空間有望超過1500億元。
然而，受制于材料、成本和工藝，全固態(tài)電池大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用還有很長一段距離。相較之下，半固態(tài)電池可沿用90%以上原有液態(tài)鋰電池的生產(chǎn)設(shè)備，而且技術(shù)成熟度高，量產(chǎn)落地已經(jīng)觸手可及，太藍(lán)新能源無疑是半固態(tài)領(lǐng)域的“急先鋒”。
據(jù)太藍(lán)新能源CEO李彥介紹，早在2022年太藍(lán)位于重慶兩江新區(qū)的一期工廠投產(chǎn)，就率先在行業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)半固態(tài)電池的量產(chǎn)。今年年內(nèi)，太藍(lán)在兩江新區(qū)投資建設(shè)的第二座工廠，也即將落成，一期加二期總產(chǎn)能達(dá)到2.2GWh。加之其在安徽淮南的產(chǎn)能布局，目前太藍(lán)已有和規(guī)劃產(chǎn)能總計(jì)達(dá)到12.2GWh。
在本次發(fā)布會(huì)上，太藍(lán)新能源又進(jìn)一步明確了無隔膜半固態(tài)電池量產(chǎn)時(shí)間表，無隔膜半固態(tài)電池計(jì)劃于2026年進(jìn)行裝車驗(yàn)證/測試，以滿足新能源電動(dòng)汽車的應(yīng)用需求;無隔膜全固態(tài)電池計(jì)劃于2027年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，在特殊領(lǐng)域開展示范性應(yīng)用。
“此次與長安汽車合作的無隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù)，是電池史上的一項(xiàng)革命性創(chuàng)新。”李彥表示。無隔膜半固態(tài)電池裝車意味著新能源汽車行業(yè)正邁向新臺(tái)階，作為固態(tài)電池普及者，太藍(lán)新能源通過逐步減掉隔膜、減掉電解液、減掉負(fù)極，將推動(dòng)電池技術(shù)向全固態(tài)化加速邁進(jìn)。
