“截至目前，太藍(lán)新能源已累計(jì)完成六輪數(shù)億元融資，說(shuō)明‘固態(tài)電池’這個(gè)風(fēng)口行業(yè)正展現(xiàn)出勃勃生機(jī)。”太藍(lán)新能源CEO李彥近日說(shuō)道。

事實(shí)上，在早期電化學(xué)研究階段，英國(guó)科學(xué)家約瑟夫·湯姆遜便前瞻性地提出了利用固態(tài)電解質(zhì)替代液體電解質(zhì)以實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定電池循環(huán)的設(shè)想。然而，受限于當(dāng)時(shí)材料科學(xué)與加工技術(shù)的局限，這一創(chuàng)新理念并未能迅速轉(zhuǎn)化為實(shí)際運(yùn)用。

到了汽車智能電動(dòng)化時(shí)期，新能源汽車產(chǎn)業(yè)正以前所未有的速度蓬勃發(fā)展。作為新能源汽車的核心部件，動(dòng)力電池技術(shù)創(chuàng)新至關(guān)重要。固態(tài)電池再次被科學(xué)界和公眾注意。

11月7日，太藍(lán)新能源與長(zhǎng)安汽車在重慶聯(lián)合舉辦無(wú)隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)布會(huì)。雙方聯(lián)合推出無(wú)隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)通過(guò)中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技成果評(píng)價(jià)鑒定，達(dá)到“國(guó)際先進(jìn)”水平。會(huì)上，太藍(lán)新能源、長(zhǎng)安汽車、中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、真鋰研究還共同發(fā)布《固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》。

“減材制造”太藍(lán)新能源提出4-3-2-1技術(shù)路線

續(xù)航焦慮與電池安全隱患，長(zhǎng)期以來(lái)是消費(fèi)者在使用新能源汽車時(shí)所在意的點(diǎn)。而這兩點(diǎn)與電池的能量密度和安全性息息相關(guān)。

理想狀態(tài)下電池能量密度越高越好，安全系數(shù)越高越好。但是，在傳統(tǒng)液態(tài)電池中，電池能量密度與安全性是負(fù)強(qiáng)相關(guān)因素，能量密度上升、溫升會(huì)提高，安全風(fēng)險(xiǎn)就越大。

傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池主材使用PE、PP材質(zhì)的隔膜，這種材質(zhì)的隔膜，高溫下易收縮，易造成正負(fù)極短路，大量發(fā)熱，引發(fā)電解液燃燒和電極材料熱分解，進(jìn)而導(dǎo)致電池起火或爆炸。

為增強(qiáng)隔膜的耐熱性，業(yè)界已開(kāi)展廣泛研究并實(shí)施多項(xiàng)改進(jìn)措施，包括在隔膜表面涂抹氧化鋁勃姆石等無(wú)機(jī)耐熱材料以及芳綸等有機(jī)高熔點(diǎn)材料。這些措施雖然在一定程度上提高了隔膜的耐熱能力，但當(dāng)電池溫度升至200°C以上時(shí)，隔膜本體的大幅收縮仍難以遏制。行業(yè)為解決安全問(wèn)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……過(guò)度堆砌不僅大幅增加成本，增加系統(tǒng)復(fù)雜性，但這些都無(wú)法根本解決由隔膜特性引起的鋰電池安全問(wèn)題。

在此背景下，太藍(lán)新能源在發(fā)布會(huì)上帶來(lái)了自己的解決方案，推出鋰電池“減材制造”的理念——用簡(jiǎn)單對(duì)抗復(fù)雜。

在減材制造范式的指引下，太藍(lán)新能源提出4-3-2-1技術(shù)路線:

在目前傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子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(lái)，太藍(lán)的無(wú)負(fù)極全固態(tài)產(chǎn)品階段。

太藍(lán)新能源將在2027年實(shí)現(xiàn)無(wú)隔膜全固態(tài)電池量產(chǎn)

此次發(fā)布的無(wú)隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù)，就是太藍(lán)新能源做的第一步，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，在保證高鋰離子傳導(dǎo)能力的同時(shí)，又兼顧提供優(yōu)異的耐熱性。這種固態(tài)電解質(zhì)層還具有韌性和機(jī)械強(qiáng)度，有效抑制了高溫、機(jī)械力、鋰枝晶等因素誘發(fā)的熱失控，提升了電池安全等級(jí)。

在綜合性能的提升方面，無(wú)隔膜技術(shù)的引入顯著增強(qiáng)了電池的兼容性與靈活性。無(wú)隔膜固態(tài)電池技術(shù)通過(guò)極片復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)層、原位亞微米工業(yè)制膜技術(shù)等，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。

無(wú)隔膜固態(tài)電池技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種材料體系的兼容，涵蓋了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。

在生產(chǎn)成本的控制上，無(wú)隔膜技術(shù)的應(yīng)用減少了對(duì)于傳統(tǒng)隔膜材料的依賴、減少部分電解液，生產(chǎn)過(guò)程中原材料成本可減少10%以上，還一定程度提升了生產(chǎn)效率。

目前，太藍(lán)無(wú)隔膜半固態(tài)電池已通過(guò)電池安全測(cè)試——擠壓、高溫、過(guò)充，遠(yuǎn)超國(guó)標(biāo)要求。產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)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(cè)報(bào)告。

此次太藍(lán)在發(fā)布會(huì)上闡明了量產(chǎn)時(shí)間表，無(wú)隔膜半固態(tài)電池計(jì)劃于2026年實(shí)現(xiàn)裝車驗(yàn)證，以滿足新能源電動(dòng)汽車的應(yīng)用需求；無(wú)隔膜全固態(tài)電池計(jì)劃于2027年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。

受制于成本和工藝，全固態(tài)電池大面積應(yīng)用還有很長(zhǎng)一段距離。從產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)外主流電池企業(yè)發(fā)布的全固態(tài)電池產(chǎn)品披露的量產(chǎn)時(shí)間基本都在2027—2030年。而太藍(lán)新能源的計(jì)劃也基本與行業(yè)節(jié)奏同步。