近年來,新能源汽車市場的迅猛擴張不僅引領了汽車行業的新一輪變革,也使得動力電池技術成為行業內外廣泛矚目的焦點。在這場深刻的技術革命中,固態電池憑借其高安全性、高能量密度、長壽命以及潛在的快速充電能力等顯著優勢,逐漸嶄露頭角,被視為推動汽車行業向更加清潔、高效能源轉型的重要力量。
鑒于此,眾多動力電池行業的企業,紛紛瞄準了這一具有前瞻性和巨大潛力的發展方向,加速技術創新與產品研發,推出高性能、高效率的動力電池產品。11月7日,太藍新能源與長安汽車攜手,共同發布了無隔膜固態電池技術。《華夏時報》記者了解到,該技術首次成功實現了對傳統液態鋰電池中隔膜的取消,這一創新設計不僅精準地實現了傳統隔膜的功能替代,還進一步提升了電池的能量密度、安全性能以及循環穩定性。
太藍新能源CEO李彥表示:“截止目前,太藍新能源已累計完成六輪數億元融資。被眾多國內頭部投資機構看好,是太藍的榮耀,說明‘固態電池’這個風口行業,正展現出勃勃生機,也證明太藍的技術研發,和產業化實力得到認可。未來,太藍將繼續加大研發投入,不斷提升技術水平,為行業提供更加優質的產品和服務。太藍的愿景是做固態電池普及者,我們也將與長安汽車攜手共進,共同推動產業發展,為實現全球能源轉型,和可持續發展做出更大的貢獻。”
實現技術突破
相較于傳統的液態鋰離子電池,固態電池在結構上進行了根本性的改進,使用固態電解質替代了液態電解質,從而有效避免了電解液泄露、起火等安全風險,進一步提升了電池的整體性能和可靠性。
同時,從續航角度來看,固態電池相較于當前主流的鐵鋰電池和三元電池具有顯著優勢。目前,固態電池的能量密度是鐵鋰電池的2倍。具體來說,三元電池的能量密度大約在250wh/kg左右,對應續航里程為500km—700km;而磷酸鐵鋰電池的能量密度則在200wh/kg左右,對應續航里程在300km—500km。然而,固態電池的能量密度有望超過400wh/kg,這意味著其續航里程將大幅提升,從而極大滿足消費者對長距離駕駛的需求。
然而,盡管固態電池展現出諸多誘人的優勢,多年來卻一直未能順利走出實驗階段,實現大規模量產。這主要歸因于固態電池面臨的一些技術難題,尤其是高昂的成本問題成為了制約其發展的瓶頸。
為了減少成本并提升電池安全性,太藍新能源提出了“減材制造”的核心理念。太藍新能源方面對《華夏時報》記者介紹,公司自主研發的無隔膜固態電池技術,在行業內首次成功實現了“取消隔膜”的重大技術突破。這一技術通過精簡電池結構,直接減掉電池隔膜,轉而采用極片復合固態電解質層來替代隔膜的傳統功能。這種創新的固態電解質層設計,憑借其卓越的性能,能夠有效抑制由高溫、機械力以及鋰枝晶等因素所誘發的熱失控現象,從而在根本上顯著提升了電池的安全等級。此外,這一無隔膜固態電池技術還展現出了出色的兼容性,能夠適配并發揮多種已知高克容量正負極材料的最佳性能。
在生產成本的控制方面,由于成功減少了對于傳統隔膜材料的依賴,并降低了對部分電解液的使用量,太藍新能源預計,其無隔膜技術的實施將使得原材料成本降低10%以上。這一技術創新不僅有望推動固態電池技術的商業化進程,也為新能源汽車行業帶來了革命性的變革。
此外,無隔膜固態電池技術在汽車、新能源兩輪車、低空經濟及儲能領域也展現出了巨大潛力。它可以為汽車提供強勁動力,提升兩輪車續航與安全,助力低空飛行器翱翔,并為儲能系統提供穩定電能,成為推動能源轉型和產業升級的關鍵技術。
推動行業量產
除太藍新能源外,多家動力電池產業公司也在近期展示了其在固態電池技術領域的顯著進展。例如萬向錢潮、紫建電子、南都電源等企業,先后對外公布了它們在半固態電池以及全固態電池領域的最新研發成果和技術突破。
華為也在近期公布了其最新的硫化物固態電池專利。據了解,該專利極大地增強了摻雜后的硫化物材料對金屬鋰的穩定性。得益于這一技術革新,所制備出的鋰離子電池展現出了較強的循環性能,擁有更長的使用壽命。
此外,行業內的一些領軍企業,如寧德時代、比亞迪、奇瑞、廣汽、中創新航和欣旺達等,也披露了各自固態動力電池的研發進展及裝車時間表。大部分企業表示,預計到2027年,全固態電池將有望實現小批量的上車應用,這一系列的動態不僅展示了固態電池技術的快速發展,也預示著新能源汽車行業將迎來一場技術革新和產業升級。
太藍新能源也公布了其固態電池產品的量產時間。其中無隔膜半固態電池在2024年實現方形鋁殼電池樣件生產,2025年實現批量生產及樣包開發,2026年實現裝車驗證。而無隔膜全固態電池將于2025年實現原型驗證體系開發,2026年實現小批量生產持續驗證,2027年實現批量生產并示范應用,2030年實現全面普及。
中信證券分析稱,我國半固態及全固態電池發展具備技術路線低風險、“小步快跑”節奏好、產業化條件充沛等優勢,有望在新能源汽車推廣的“下半場”迎來新一波市場高潮。據測算,2030年,全球固態電池出貨量或將達到643GWh,2024—2030年復合年均增長率將達133%。
“固態電池技術的發展速度令人矚目。”汽車分析師林述成對《華夏時報》記者表示,從近期各家公司公布的研發成果和量產時間表來看,固態電池技術正逐步從實驗室走向實際應用。這不僅是技術上的突破,更是新能源汽車行業產業升級的重要推動力。