近日，總部位于重慶的太藍(lán)新能源對(duì)外宣布在固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破。公司成功研發(fā)出車規(guī)級(jí)單體容量120Ah、實(shí)測(cè)能量密度高達(dá)720Wh/kg的超高能量密度體型化全固態(tài)鋰金屬電池。
成果刷新了體型化鋰電池單體容量和最高能量密度的行業(yè)紀(jì)錄，也標(biāo)志著太藍(lán)新能源在固態(tài)電池研發(fā)領(lǐng)域邁出了重要一步。
據(jù)介紹，太藍(lán)新能源此次發(fā)布的全固態(tài)鋰電池采用了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括超薄致密復(fù)合氧化物固態(tài)電解質(zhì)、高容量先進(jìn)正負(fù)極材料以及固態(tài)電池一體化成型工藝等。這些技術(shù)的運(yùn)用，使得全固態(tài)鋰電池在性能上有了顯著提升。
在材料創(chuàng)新方面，太藍(lán)新能源采用了高克容量、長(zhǎng)循環(huán)富鋰錳基材料作為正極，負(fù)極則選用了復(fù)合鋰金屬基材料，這種材料具有超寬、超薄的特點(diǎn)，同時(shí)兼具高循環(huán)穩(wěn)定性和高倍率性能。
據(jù)業(yè)內(nèi)介紹，目前主流的磷酸鐵鋰電池重量能量密度一般在100—160Wh/kg，三元鋰電池的重量能量密度通常在150—250Wh/kg左右。太藍(lán)新能源的成果，意味著這款全固態(tài)電池的重量只有目前主流電池的1/7—1/3。
值得注意的是，此次太藍(lán)新能源發(fā)布的全固態(tài)鋰金屬電池，電池負(fù)極采用的是不同于現(xiàn)有主流石墨、硅基材料的鋰金屬。鋰金屬作為負(fù)極，理論容量3860mAh/g，約為石墨的10倍，與現(xiàn)有鋰離子電池正極體系搭配，電池能量密度可輕松達(dá)到400Wh/kg以上。
去年12月，總部位于美國(guó)的高性能鋰金屬電池開(kāi)發(fā)商SES AI Corporation宣布與一家車企正式簽署鋰金屬電池B樣品協(xié)議，但SES的鋰金屬電池并未采用全固態(tài)電解質(zhì)，而是選用了特殊材料的電解質(zhì)，包括特殊的鹽、溶劑，呈流動(dòng)態(tài)。
現(xiàn)代汽車先進(jìn)電池開(kāi)發(fā)部全球研發(fā)專家Yongjun Jang曾表示，“不同的電解質(zhì)是決定高能量密度電池能否擁有長(zhǎng)壽命的重要因素。與小容量電池相比，電解質(zhì)對(duì)大容量電池更為敏感和重要。”Yongjun Jang說(shuō)。
在Yongjun Jang看來(lái)，對(duì)于全固態(tài)鋰金屬電池而言，要保持固態(tài)電解質(zhì)和鋰金屬連續(xù)而又緊密的接觸，并防止因形成鋰枝晶而造成電池短路。
而據(jù)太藍(lán)新能源介紹，為了解決固-固界面阻抗問(wèn)題，公司獨(dú)家研發(fā)了高性能氧化物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)。通過(guò)構(gòu)筑高效離子、電子傳輸網(wǎng)絡(luò)，并搭配自研界面柔性層材料，太藍(lán)新能源成功降低了界面阻抗，提升了界面穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)了電池綜合性能的全面提升。
天眼查資料顯示，太藍(lán)新能源公司成立于2021年，總部位于重慶，專注于新型固態(tài)鋰電池及關(guān)鍵鋰電材料的技術(shù)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
2023年7月，公司完成了Pre-B輪融資，交易金額達(dá)到上億人民幣。投資方包括中金資本、正奇控股、君聯(lián)資本、佑亮資本。其此前的A輪融資中，太藍(lán)新能源的投資方還包括了中金資本、招商局創(chuàng)投、國(guó)鼎資本等。
目前公司在北京設(shè)立了太藍(lán)研究院，順義新研發(fā)總部也在營(yíng)建中;在安徽淮南在建3GWh的車規(guī)級(jí)半固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)園一期項(xiàng)目，并在籌備7GWh的半固態(tài)/準(zhǔn)固態(tài)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)園;在重慶兩江新區(qū)建有0.2GWh小型半固態(tài)動(dòng)力電池生產(chǎn)制造基地及2GWh車規(guī)級(jí)半固態(tài)動(dòng)力電池生產(chǎn)制造基地二期。
不過(guò)，值得注意的是，太藍(lán)新能源并未公布該款全固態(tài)鋰金屬電池的量產(chǎn)裝車時(shí)間線。
目前，全球范圍內(nèi)的全固態(tài)電池總體處于研發(fā)和中試階段，雖然國(guó)內(nèi)已有多款半固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車，例如近日，蔚來(lái)汽車采用固液混合電解質(zhì)的150kWh電池包正式下線，能量密度為360Wh/kg，搭載該電池包的蔚來(lái)車型擁有最長(zhǎng)1055公里的續(xù)航里程。
但業(yè)界對(duì)于完全不含液態(tài)電解質(zhì)的全固態(tài)電池的商業(yè)化預(yù)期并不一致。
近日，英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》刊登了對(duì)寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群的采訪，曾毓群表示其完全支持固態(tài)電池，并稱自己已在相關(guān)領(lǐng)域投資10年，且?guī)缀趺吭露紩?huì)了解研發(fā)人員在該領(lǐng)域的工作，因此自己知道相關(guān)進(jìn)展。同時(shí)，他也對(duì)車載固態(tài)電池短期內(nèi)商業(yè)化提出質(zhì)疑。他認(rèn)為，電動(dòng)汽車固態(tài)電池距離商業(yè)化還有數(shù)年時(shí)間。
“這項(xiàng)技術(shù)還不夠完善，缺乏耐用性，且仍然存在安全問(wèn)題(比如電池在車禍中破裂導(dǎo)致的后果等)。”曾毓群說(shuō)。
在更早之前的寧德時(shí)代財(cái)報(bào)業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上，當(dāng)被問(wèn)及如何看待下一代電池技術(shù)，以及如何看日企做出的2027年固態(tài)電池規(guī)劃時(shí)，曾毓群回答稱，前沿技術(shù)的落地要經(jīng)歷 3 個(gè)路線，即技術(shù)路線、產(chǎn)品路線、商品路線。首先看在技術(shù)上是否成立、能否打通;其次，變成產(chǎn)品之后，在生產(chǎn)制造過(guò)程中安全性、可靠性、一致性、質(zhì)量是否能保證;第三，是否能賣出去，因?yàn)樘F了可能會(huì)賣不動(dòng)。
中科院院士歐陽(yáng)明高此前也坦言，在商業(yè)化層面，目前國(guó)內(nèi)發(fā)展全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)巨大，具有跨學(xué)科的特性、技術(shù)門(mén)檻極高，包括材料界面、工藝、產(chǎn)業(yè)鏈、設(shè)備等。
以制作工藝為例，據(jù)介紹，如果全固態(tài)電池制造用濕法工藝，大概能保留一半的現(xiàn)有液體鋰離子電池制造設(shè)備。如果用干法工藝，三分之二的現(xiàn)有設(shè)備都不能用，要用新設(shè)備。這就需要電池設(shè)備廠商同步。
來(lái)源：澎湃新聞 記者 森寧
作者：森寧
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