圖片來(lái)源：太藍(lán)新能源
2024年11月7日，重慶太藍(lán)新能源有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“太藍(lán)新能源 ”）與長(zhǎng)安汽車(chē)（000625）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(chē)、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)布行業(yè)首部《固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》。
減掉隔膜“太安芯”，太藍(lán)+長(zhǎng)安奠定安全信心基石
能量密度和安全性，就像硬幣的兩面，一直是行業(yè)討論的永恒的話題，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。但任何事物都具有兩面性，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。
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，帶來(lái)鋰電池行業(yè)的范式革命——用簡(jiǎn)單對(duì)抗復(fù)雜。
在減材制造范式的指引下，太藍(lán)新能源顛覆性地提出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)新能源最先量產(chǎn)、裝車(chē)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)新能源將率先應(yīng)用在部分細(xì)分專(zhuān)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)新能源的無(wú)負(fù)極全固態(tài)產(chǎn)品階段。
無(wú)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，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)層還具有相當(dāng)?shù)捻g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，從根本上提升了電池安全等級(jí)。太藍(lán)新能源逐步減掉隔膜、減掉電解液、減掉負(fù)極，推動(dòng)電池技術(shù)向全固態(tài)化邁進(jìn)。
“減材制造”理念的發(fā)布，說(shuō)是鋰電池行業(yè)的一次范式革命也不為過(guò)。任何新范式都是世界觀和舊思維的改變。太藍(lán)新能源僅僅是新范式的提出者和倡導(dǎo)者，接下來(lái)需要致力于解決鋰電池應(yīng)用問(wèn)題的所有行業(yè)工程師們一起，作為一個(gè)共同體，去探索，去質(zhì)疑甚至去證偽，才能讓一個(gè)新范式成為對(duì)行業(yè)有助益的共識(shí)。
依托“減材制造”理念，太藍(lán)新能源提出了 4-3-2-1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。太藍(lán)新能源與長(zhǎng)安汽車(chē)的聯(lián)合技術(shù)發(fā)布，不僅為電池行業(yè)樹(shù)立了新的安全標(biāo)桿，也為未來(lái)的電池技術(shù)發(fā)展指明了方向。
跨越創(chuàng)新裂谷，太藍(lán)實(shí)現(xiàn)無(wú)隔膜固態(tài)電池量產(chǎn)
相比于液態(tài)鋰離子電池，固態(tài)電池?fù)碛懈叩哪芰棵芏?、更安全的保障，作為新能源時(shí)代的“圣杯”，隨著技術(shù)的不斷完善，將迎來(lái)“大爆發(fā)”時(shí)代。然而，不談量產(chǎn)的創(chuàng)新，都是虛妄的，從實(shí)驗(yàn)室“走向”生產(chǎn)線，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。
相較之下，半固態(tài)電池展現(xiàn)出更為樂(lè)觀的市場(chǎng)前景：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；在電池性能上，半固態(tài)電池的能量密度、安全性均有大幅提升。
太藍(lán)新能源通過(guò)顛覆性創(chuàng)新技術(shù)，在行業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)——取消隔膜，成功實(shí)現(xiàn)了無(wú)隔膜固態(tài)電池技術(shù)的突破。在同等條件下，太藍(lán)新能源無(wú)隔膜半固態(tài)電池相比液態(tài)鋰電池安全性能大幅提升。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(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求》和GB43854-2024《電動(dòng)自行車(chē)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)新能源在發(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(chē)驗(yàn)證，以滿足新能源電動(dòng)汽車(chē)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)。
兼顧成本與應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵一步
無(wú)隔膜半固態(tài)電池裝車(chē)意味著新能源汽車(chē)行業(yè)正邁向新臺(tái)階。
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（ISFD）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。
“減材制造”——無(wú)隔膜固態(tài)電池技術(shù)的推出，是鋰電行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵一步，加速推動(dòng)固態(tài)電池的規(guī)模化應(yīng)用進(jìn)程。作為動(dòng)力電池的下一代解決方案，無(wú)隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù)能夠助力新能源汽車(chē)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)新能源力量。
此外，發(fā)布會(huì)上，太藍(lán)新能源與長(zhǎng)安汽車(chē)、中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、真鋰研究等協(xié)會(huì)共同發(fā)布《固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》，“反哺”固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展，合力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的共同進(jìn)步和技術(shù)革新。
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