[汽車之家 資訊] 2024年11月7日，太藍(lán)新能源與長(zhǎng)安汽車在重慶聯(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)。這項(xiàng)技術(shù)將應(yīng)用于固態(tài)和半固態(tài)電池，預(yù)計(jì)在2026年量產(chǎn)上車。

減掉隔膜，太藍(lán)新能源的新思路

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。

因此，太藍(lán)新能源提出了一個(gè)新的解決方案，它們稱為4-3-2-1技術(shù)路線。

第一步，減掉隔膜，減掉部分電解液；這是太藍(lán)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(lán)將率先應(yīng)用在部分細(xì)分專業(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)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)。

相比于液態(tài)鋰離子電池，固態(tài)電池?fù)碛懈�高的能量密度、更安全的保障。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)新能源這次取消隔膜，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)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。另外根據(jù)官方信息，太藍(lán)新能源的產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)GB38031-2020《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》和GB43854-2024《電動(dòng)自行車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)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)裝車驗(yàn)證，以滿足新能源電動(dòng)汽車的應(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)電池裝車意味著新能源汽車行業(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)�；瘧�(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。（圖/文 汽車之家 冷曉陽(yáng)）