01
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(zhuǎn)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(chǎn)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(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;這是太藍將率先應用在部分細分專業(yè)領域,如低空經(jīng)濟等領域的全固態(tài)產(chǎn)品階段。第三步,減掉負極,只留下直接產(chǎn)生能量的活性物質(zhì);這是未來太藍的無負極全固態(tài)產(chǎn)品階段。
02
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?!备呦柚赋觥L{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(zhì)層,固態(tài)電解質(zhì)層完全不燃燒。同時,通過極片復合固態(tài)電解質(zhì)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(jù)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(chǎn)品已經(jīng)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(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(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(jù)不同的能量密度需求進行靈活定制。
03
量產(chǎn)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(nèi)公認為是下一代電池技術。據(jù)業(yè)內(nèi)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(chǎn)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(chǎn)設備,而且技術成熟度高,量產(chǎn)落地已經(jīng)觸手可及,太藍新能源無疑是半固態(tài)領域的“急先鋒”。
據(jù)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(chǎn),就率先在行業(yè)內(nèi)實現(xiàn)半固態(tài)電池的量產(chǎn)。今年年內(nèi),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(chǎn)能達到2.2GWh。加之其在安徽淮南的產(chǎn)能布局,目前太藍已有和規(guī)劃產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn),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?!崩顝┍硎?。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。