被行業(yè)寄予厚望的固態(tài)電池，技術創(chuàng)新不斷取得新進展。11月7日，太藍新能源與長安汽車在重慶聯(lián)合舉辦“無隔膜固態(tài)鋰電池技術發(fā)布會”。據介紹，太藍新能源通過顛覆性創(chuàng)新技術，首次取消隔膜，在業(yè)內率先實現(xiàn)無隔膜固態(tài)電池技術的突破。
太藍新能源宣布，無隔膜半固態(tài)電池計劃于2026年實現(xiàn)裝車驗證;無隔膜全固態(tài)電池計劃于2027年實現(xiàn)批量生產。
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減掉隔膜的“范式革命”
在發(fā)布會上，太藍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？是由科學哲學家托馬斯·庫恩提出，它是科學研究中一種根本性的變革，涉及到科學理論、方法論和世界觀的根本性轉變。
太藍新能源董事長&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)、增加高強度殼體等。過度堆砌不僅大幅增加成本，增加系統(tǒng)復雜性，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。”高翔引用托馬斯·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，太藍新能源在行業(yè)的“加”法時代，逆向而行、獨辟蹊徑，顛覆性地提出4-3-2-1技術路線，確定了從液態(tài)到半固態(tài)，再到全固態(tài)電池的清晰產業(yè)路徑。
在目前傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池的四大主材基礎上;第一步，減掉隔膜，減掉部分電解液;這是太藍最先量產、裝車的半固態(tài)電池產品階段。第二步，完全減掉電解液;這是太藍將率先應用在部分細分專業(yè)領域，如低空經濟等領域的全固態(tài)產品階段。第三步，減掉負極，只留下直接產生能量的活性物質;這是未來太藍的無負極全固態(tài)產品階段。
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實現(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。”高翔指出。太藍無隔膜固態(tài)鋰電池技術，減掉隔膜并在極片表面導入高致密復合固態(tài)電解質層，固態(tài)電解質層完全不燃燒。同時，通過極片復合固態(tài)電解質層、原位亞微米工業(yè)制膜(ISFD)技術等，還可以有效地抑制鋰枝晶形成及刺穿，進一步實現(xiàn)本征安全。
據介紹，相比液態(tài)鋰電池，太藍無隔膜半固態(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超國標要求。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(guī)范》相關認證，獲得檢驗檢測報告。
在耐擠壓方面，國標要求擠壓形變量達到15%，電池不起火、不爆炸。資料顯示，太藍無隔膜半固態(tài)方殼電池，可承受擠壓形變量達60%，耐擠壓形變能力提升300%。在耐過充方面，國標要求過充至4.62V，電池不起火、不爆炸。太藍無隔膜半固態(tài)電池可過充到19V，耐過充能力提升300%。在耐高溫方面，國標要求在130℃下保持30分鐘，電池不起火、不爆炸。太藍無隔膜半固態(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，太藍無隔膜半固態(tài)電池還具備優(yōu)異的快充性能。目前，25Ah級別的太藍無隔膜半固態(tài)電池，已經具備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，由于無隔膜技術的應用，減少了對于傳統(tǒng)隔膜材料的依賴，并可減少部分電解液，使得太藍無隔膜半固態(tài)電池在生產制造過程中，原材料成本可減少10%以上。而且，無隔膜固態(tài)電池技術可以兼容各類已知高克容量正負極材料體系，涵蓋NCM、LFP、LMFP等多元化材料組合，使得電池可以根據不同的能量密度需求進行靈活定制。
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量產裝車時間表已明確
固態(tài)電池擁有更高的能量密度和更高安全性，被業(yè)內公認為是下一代電池技術。據業(yè)內機構預測，2025年和2030年全球固態(tài)/半固態(tài)電池需求量將分別達到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)模量產應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)鋰電池的生產設備，而且技術成熟度高，量產落地已經觸手可及，太藍新能源無疑是半固態(tài)領域的“急先鋒”。
據太藍新能源CEO李彥介紹，早在2022年太藍位于重慶兩江新區(qū)的一期工廠投產，就率先在行業(yè)內實現(xiàn)半固態(tài)電池的量產。今年年內，太藍在兩江新區(qū)投資建設的第二座工廠，也即將落成，一期加二期總產能達到2.2GWh。加之其在安徽淮南的產能布局，目前太藍已有和規(guī)劃產能總計達到12.2GWh。
在本次發(fā)布會上，太藍新能源又進一步明確了無隔膜半固態(tài)電池量產時間表，無隔膜半固態(tài)電池計劃于2026年進行裝車驗證/測試，以滿足新能源電動汽車的應用需求;無隔膜全固態(tài)電池計劃于2027年實現(xiàn)批量生產，在特殊領域開展示范性應用。
“此次與長安汽車合作的無隔膜固態(tài)鋰電池技術，是電池史上的一項革命性創(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)正邁向新臺階，作為固態(tài)電池普及者，太藍新能源通過逐步減掉隔膜、減掉電解液、減掉負極，將推動電池技術向全固態(tài)化加速邁進。
