過去十年間,液態電池能量密度持續提升,成本下降了80%,帶動了新能源車在全球范圍內迅速鋪開。

但動輒半小時以上的補能時長,低溫性能衰減,以及不時燒起的熊熊大火,仍然是難以根除的問題,也限制了新能源車如今的銷量增速。

為了徹底解決這些問題,更安全,能量密度更高,倍率性能更強的六邊形戰士——固態電池的量產和應用,被人們給予了極高的期望。

液態電池走上商業化道路已有數十年,性能開發已經接近極限,誰能率先將固態電池產業化,就可以捧起了鋰電市場的終極圣杯。

在汽車行業的急迫需求之下,固態電池公司如雨后春筍般出現,但所研發的產品卻商用化進展緩慢,甚至一再跳票,甚少能給市場實質性的信心,難以讓消費者看到真正的變化。

太藍新能源本次發布無隔膜固態電池技術,是鋰電行業重大的技術突破,有望打破這一局面。

近期,太藍新能源聯合長安汽車發布了無隔膜固態鋰電池技術,從本征上解決了電池安全問題,并與長安汽車進行業務合作,實現了在成本可控的情況下,加速推進量產。

在本次正式亮相之前,太藍新能源已經完成了六輪融資,除了長安汽車以外,還有君聯資本、兩江資本、中金資本、招商局創投等多家明星機構。

備受青睞下,太藍新能源的技術實力到底如何?

去掉隔膜,固態電池進入轉折點

固態電池相較于傳統的液態電池,在材料選擇上的核心差異在于其采用了固態電解質來替代液態電解液和隔膜。

固態電解質的使用能夠實現電池本征安全,其獨特的耐高溫性能和化學穩定性顯著提升了電池性能的理論天花板,同時也帶來了難以解決的問題——固-固界面。為了加速固態電池技術的商業化進程,業界普遍采取了一種折衷的技術路徑,即優先發展半固態電池。

半固態電池大體可以分為兩種技術方案,一種是在隔膜或者極片上加入固態電解質;另外一種是使用凝膠電解質。但這些無論是哪一種方案,都是采用“加法”的思路來解決問題,即在隔膜和液態電解液均需保留的基礎上,額外增加固態電解質材料和凝膠原材料等等。

這也導致了“加料”之后的半固態電池,仍存在隔膜和液態電解液(占比約5-15%),與固態電池的初衷大相徑庭。

還有一些常見的“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、增加高強度殼體……但這些都無法根本解決隔膜及鋰電池的安全問題。我們已經看到——過度堆砌不僅大幅增加成本,增加系統復雜性,最終依然沒有解決安全性問題。

近日,行業中終于出現了一次革命性的技術突破。太藍新能源聯合長安汽車在重慶召開發布會,展示了雙方最新的無隔膜固態電池技術。這一技術既兼容半固態產品的量產,同樣適用于全固態產品的開發。

液態電池中,最容易引發熱失控的材料就是隔膜和電解液,去掉隔膜,用完全不可燃的固態電解質層,可以很好地解決這一問題,讓現階段的半固態電池向固態電池加速跨越。

太藍新能源的無隔膜固態電池技術,在極片表面導入高致密度、低孔隙率的復合固態電解質層,以電解質層來替代原有隔膜功能,這與固態電池的做法思路一致。

太藍新能源自主研發的復合固態電解質材料,既具備高鋰離子傳導能力,高機械強度和化學穩定性,可通過>500°C的火燒測試;而傳統液態鋰電池采用PE或PP材質的隔膜,耐熱性只有130°C-160°C。

最終呈現的效果是,無隔膜固態電池技術,可有效抑制高溫、機械力,以及過充等誘發的電池熱失控。

發布會上,太藍顛覆性地提出全新的鋰電池“減材制造”方案。

鋰電池自問世以來,從來都是通過層層疊加安全防護措施的“加法”來提升安全性能,但增加保護措施僅能治標,不能治本,沒有從根源上解決安全問題。

太藍新能源的“減材制造”方案直指安全核心,首次在行業內實現了“去掉隔膜”,在顯著增強電芯的本征安全的前提下,顛覆了無限堆砌保護措施的理念。

去掉隔膜只是開始,發布會上,太藍新能源提出了“4-3-2-1”路線。在傳統液態鋰電池四大主材的基礎上,太藍第一步減掉隔膜、減掉部分電解液;實現半固態鋰電池的量產,第二步,完全減掉電解液;減掉負極,從而實現全固態化本征安全的新—代鋰電池。

全新的“減材制造”理念,也進一步明確了從半固態到全固態電池的進化路徑。在“減材”理念的指引下,太藍的無隔膜固態電池技術,顯著增加了安全性能,經過電池安全測試驗證——擠壓、高溫、過充,遠超國標要求。這也是其無隔膜固態電池和其他傳統液態鋰電池的本質不同。

對于固態電池最讓人頭疼的界面問題,太藍新能源則自研了原位亞微米工業制膜(ISFD)技術、界面柔化技術來解決。

從行業中最初的在液態電池中增加固態電解質,到如今在液態電池中減去隔膜,“4-3-2-1”路線和“減材制造”方案的問世,終于讓半固態跨越到固態電池的路徑開始清晰。

攜手長安汽車,做固態電池的普及者

在本次發布會上,太藍新能源與長安汽車不僅帶來了新一代的固態電池技術,并且就后續業務合作闡明了時間進度。

長安汽車入股太藍新能源,是國內第三家固態電池企業與大型車企開展深度戰略合作的案例,進一步說明固態電池技術在中國的產業化應用正在加速落地。

與車企合作對固態電池企業的好處頗多,所有的電池產品的開發都是以車企的需求為導向,不管是頭部車廠還是新勢力造車,都是如此。

如今,越來越多的快充產品,以及PHEV專用電池包的出現,也順應了當下車企以及終端消費者的迫切需求。

至于半固態電池,車企不僅需要其能量密度更高,倍率性能更好,安全性能更優,最關鍵的,還要成本可控。在全行業價格戰如火如荼的局勢下,成本可控才是大規模量產的前提。

太藍新能源的愿景是做固態電池的普及者,此番與長安汽車全面合作,正因雙方秉承著共同的目標,推動半固態電池的規模化應用,加速全固態電池的量產。

此次發布的無隔膜固態電池技術,去掉隔膜的設計應用于半固態產品上,讓其在材料成本上進一步降低,可實現生產過程中原材料成本減少10%以上;在制造工藝上也有所壓縮。因此真正做到了成本可控,快速量產。

太藍新能源的團隊從研發初期就以快速產業化為目標,無隔膜技術可以兼容多種類的高比能正負極材料,可以根據客戶需求,實現能量密度靈活定制。

這也意味著,區別于行業中成本昂貴的半固態/固態電池產品,太藍新能源的半固態產品,是真正可以實現大規模裝車,批量生產銷售的產品。

而此前,太藍新能源的半固態產品已經通過GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》和GB43854-2024《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規范》相關認證,在部分細分市場實現產品的批量交付。

固態電池從來不是“空頭支票”,只有全行業共同努力,都以量產為目標,才能推進我國固態電池技術的進步。

會上,太藍新能源、長安汽車,及中關村新型電池技術創新聯盟、真鋰研究共同發布的行業首部《固態鋰電池技術發展白皮書》,綜述了固態電池發展歷程,技術流派,以及人們在固態電池領域的每一步探索和取得的珍貴的研究成果,從技術方向到規模量產,從行業現狀到未來趨勢,太藍新能源希望通過這部白皮書,為在電池技術路上孜孜不倦探索的同路人,提供一些支持。

電池技術創新是推動新能源車滲透率繼續提升的關鍵,消費者對新能源車安全、續航、充電效率的要求逐漸提高,傳統液態電池技術瓶頸凸顯,固態電池技術已經是未來的大勢所趨。

會上,太藍新能源宣稱無隔膜半固態動力電池2026年裝車,全固態電池2027年量產的計劃。這些都意味著半固態電池正在加速上車,全固態電池也蓄勢而待。