太藍(lán)，計劃將動力電池里的那層隔膜去掉了！

在熱鬧但神秘的固態(tài)電池圈，最近太藍(lán)的這一技術(shù)發(fā)布，絕對稱得上是爆炸性的消息，將湖水深處的“暗流涌動”激發(fā)成“驚濤駭浪”。

01.

邁出，與液態(tài)電池并駕齊驅(qū)的一大步

11月7日，太藍(lán)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(shù)發(fā)布會”。

單單這一句話，就涵蓋三個重點。

一、 重點一，太藍(lán)新能源 ，國內(nèi)最早研發(fā)固態(tài)電池的公司之一，也是率先實現(xiàn)半固態(tài)小動力電池量產(chǎn)出貨的公司之一。也就決定了，他們對固態(tài)電池的研究和應(yīng)用的現(xiàn)狀及趨勢都了如指掌。

二、 重點二，長安汽車 ，主機廠界三大央企之一，加快推進電池、電驅(qū)動等核心技術(shù)的應(yīng)用和自研，并且積極布局、培育下一輪競爭優(yōu)勢。此次，他們與太藍(lán)結(jié)成固態(tài)電池研發(fā)制造與量產(chǎn)應(yīng)用并行的戰(zhàn)友，驗證從液態(tài)電池到半固態(tài)電池再到全固態(tài)電池的每一步。

三、 重點三，無隔膜固態(tài)電池 ，是液態(tài)電池固態(tài)化的第一步，也是三十年來鋰電池技術(shù)演進從量變到質(zhì)變的一大步。

02.

減薄，固態(tài)電解質(zhì)層不到隔膜的一半

簡單來說，無隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù)，減掉隔膜，并在正負(fù)極極片表面導(dǎo)入高致密復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)層。

那么，太藍(lán)和長安是怎么去隔膜的呢？

從材料和工藝兩點來下功夫 ，這也是這款無隔膜固態(tài)電池最不一樣之處。

首先，該款無隔膜固態(tài)電池的電解質(zhì)材料是 氧化物與聚合物的復(fù)合電解質(zhì)，由太藍(lán)董事長&CTO高翔親自帶隊開發(fā)而成 ，兼具氧化物的穩(wěn)定性與聚合物的優(yōu)良界面接觸優(yōu)勢。

其次，固態(tài)電解質(zhì)膜的制備工藝—— 原位亞微米工業(yè)制膜（ISFD）技術(shù)，為太藍(lán)全球獨創(chuàng)。

目前，固態(tài)電解質(zhì)膜的形態(tài)大概分為三類，原位固化、隔膜涂敷、正負(fù)極涂敷。原位固化適用于聚合物電解質(zhì)，因它與正負(fù)極活性材料物理接觸較好。而太藍(lán)的ISFD技術(shù)適合復(fù)合電解質(zhì)，制備得到的極片能夠增加固態(tài)電解質(zhì)與電池極片間的有效接觸面積，提升鋰離子傳輸速率，改善固-固接觸的問題、構(gòu)建穩(wěn)定的固態(tài)界面，通過極片復(fù)合和界面柔化技術(shù)實現(xiàn)在極片上導(dǎo)入超薄、連續(xù)、致密的固態(tài)電解質(zhì)層，制備固態(tài)電池，實現(xiàn)無隔膜化，提升固態(tài)電池的電化學(xué)性能和安全性。

NE時代查詢了太藍(lán)的專利，發(fā)現(xiàn)太藍(lán)已經(jīng)申報了等離子體、超聲、靜電、旋轉(zhuǎn)霧化等多種基于物理噴涂的極片制備方法，提升涂層的穩(wěn)定性和界面的相容性。

最最重要的結(jié)果，固態(tài)電解質(zhì)層超薄，不到3μm，大大低于常規(guī)隔膜的7μm /9μm。 這使得即便在使用同種固態(tài)電解質(zhì)材料和一樣的離子傳導(dǎo)速率下，鋰離子在正負(fù)極之間的傳輸路程大幅降低，因而快速充放電時間大幅降低、顯著提升了電池的倍率性能和功率性能。

03.

無隔膜，很安全

隔膜，主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開來，防止正負(fù)極接觸而短路。

在液態(tài)鋰電池中，隔膜是必須的，但不夠安全。

傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池使用PE、PP材質(zhì)的隔膜，這種材質(zhì)的隔膜，100℃以上高溫下就易收縮甚至融化，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，進而導(dǎo)致電池起火或爆炸。

為增強隔膜的耐熱性，業(yè)界已開展廣泛研究并實施多項改進措施，包括在隔膜表面涂覆氧化鋁、勃姆石等無機耐熱材料以及芳綸等有機高熔點材料。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150°C以上時，隔膜本體的大幅收縮仍難以遏制。行業(yè)為解決安全問題，常常通過增加大量防護措施，比如在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……過度堆砌不僅大幅增加成本，增加系統(tǒng)復(fù)雜性，而且這些措施都無法從根本上解決由隔膜特性引起的鋰電池安全問題。

但在半固態(tài)電池和全固態(tài)電池中，隔膜卻不是必須的，仍能確保安全性。

因為，有固態(tài)電解質(zhì)層的存在。

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，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性和機械強度，有效抑制了高溫、機械力、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。

這是從電池的本征安全出發(fā)的創(chuàng)新。

自然，完全無隔膜設(shè)計目前還是有極其高的技術(shù)壁壘。材料的設(shè)計、制備工藝的開發(fā)，哪一項都不容易，都需要顛覆性的創(chuàng)新和大量的實驗驗證。

相比液態(tài)鋰電池，太藍(lán)無隔膜半固態(tài)電池安全性能大幅提升。在擠壓、高溫、過充等電池安全測試中遠(yuǎn)超國標(biāo)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(shù)規(guī)范》相關(guān)認(rèn)證，獲得檢驗檢測報告。

■耐擠壓方面，國標(biāo)要求擠壓形變量達到15％，電池不起火、不爆炸。而太藍(lán)無隔膜固態(tài)電池，可承受擠壓形變量達60％，耐擠壓形變能力提升300％。

■耐過充方面，國標(biāo)要求過充至4.62V（1.1 Vmax.)，電池不起火、不爆炸。而太藍(lán)無隔膜半固態(tài)電池可過充到19V，耐過充能力提升300%。

■耐高溫方面，國標(biāo)要求在130℃下保持30分鐘，電池不起火、不爆炸。而太藍(lán)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℃。

04.

魔法，破解鋰電池的魔咒

安全性和能量密度，就像硬幣的兩面，一直是行業(yè)討論的永恒的話題。

在傳統(tǒng)液態(tài)電池中要同時兼顧幾乎是無解的。

但，在無隔膜方案中，卻是有解的。

隔膜材質(zhì)本身是不產(chǎn)生能量的，若把這層隔膜去掉，就可相對減少對能量密度的影響。當(dāng)然，這一切的前提是無隔膜也不影響安全性。

太藍(lán)的無隔膜固態(tài)電池就做到了這一點，在安全的大前提下減少對不產(chǎn)生能量的隔膜的依賴，在有限的空間中增加正負(fù)極活性材料的使用，提高能量密度。

不但如此， 通過去掉隔膜和減少部分電解液，太藍(lán)可實現(xiàn)原材料成本直接降低 10% 以上 。

更何況，半固態(tài)電池還可沿用90%以上原有液態(tài)鋰電池的生產(chǎn)設(shè)備。

相較于當(dāng)前的液態(tài)電池，半固態(tài)電池在安全性方面有著顯著的提升。由于這種安全性的增強，半固態(tài)電池能夠采用之前液態(tài)電池?zé)o法駕馭的高鎳材料，這使得半固態(tài)電池體系具備了更強的競爭力。 如果進一步能夠?qū)牍虘B(tài)電池的成本控制下來，那么毫無疑問，半固態(tài)電池將成為下一代的電池技術(shù)。

也就是說，太藍(lán)一下子解決了液態(tài)鋰電池的安全性和能量密度不能兼顧的問題、半固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化和商用化問題。

太藍(lán)在發(fā)布會上闡明了量產(chǎn)時間表，無隔膜半固態(tài)電池計劃于2026年實現(xiàn)裝車驗證，以滿足新能源電動汽車的應(yīng)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)，率先應(yīng)用在部分細(xì)分專業(yè)領(lǐng)域，如低空經(jīng)濟，同時開展新能源電動車的整車示范性應(yīng)用。

05.

去探索，去質(zhì)疑，去證偽

太藍(lán)在去隔膜的過程中對材料的改進和對工藝的創(chuàng)新，都是在用非常規(guī)思維對抗行業(yè)共同默認(rèn)和信奉的一些理論和模型，打破思維桎梏。

就像是在重塑世界觀一樣，因為原有的范式存有問題，保留了一些開放的思考空間，吸引到一批擁護者確立新的范式。

就像今天的“增程車”，從人人喊打到紛紛倒戈，形成一種新的范式。當(dāng)然，整個過程并不是一蹴而就的。

太藍(lán)新能源CEO李彥認(rèn)為，鋰電池行業(yè)擁有自己的范式革命——用簡單對抗復(fù)雜。無隔膜，是其中的第一步。

在減材制造范式的指引下，太藍(lán)新能源顛覆性地提出 4-3-2-1 技術(shù)路線：

在目前傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的四大主材基礎(chǔ)上；

■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，太藍(lán)的無負(fù)極全固態(tài)產(chǎn)品階段。

通過三步走，太藍(lán)與長安攜手，去探索，去質(zhì)疑甚至去證偽。

如今行業(yè)聲音中仍然有半固態(tài)電池是偽命題的說法，對無隔膜技術(shù)也持質(zhì)疑、反對的態(tài)度。這本身就是新范式確立的必經(jīng)階段，總要有人憑借實力和技術(shù)，去反對他人的反對，尋求新的真理。

當(dāng)下中國固態(tài)電池領(lǐng)域的參與者大致有三種類型：

第一種，是以傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池頭部企業(yè)為代表的“巨頭型”，他們憑借其在液態(tài)鋰電池領(lǐng)域積累的巨大優(yōu)勢，包括資本優(yōu)勢、人才優(yōu)勢、市場拓展、標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢等等，在固態(tài)電池領(lǐng)域展開研發(fā)布局。巨大的資源優(yōu)勢當(dāng)然會助力新技術(shù)的發(fā)展，國家和行業(yè)對“巨頭型”也寄予了極高的期望。但我們需要警惕“柯達與數(shù)碼”的前車之鑒，企業(yè)是追求利益最大化的組織，一但顛覆技術(shù)威脅到當(dāng)下主業(yè)的時候，企業(yè)做選擇題是非常正常的。

第二種，是以科研院所學(xué)術(shù)帶頭人為代表的“學(xué)院型”創(chuàng)業(yè)企業(yè)，是我國產(chǎn)、學(xué)、研的典范，國家和行業(yè)也對這類企業(yè)給予巨大支持，寄予了很高的期望；希望學(xué)院型企業(yè)能夠挑起技術(shù)創(chuàng)新和落地的大旗，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。

第三種，就是像太藍(lán)這類，掌握關(guān)鍵技術(shù)、純粹市場導(dǎo)向，姑且可以稱之為“固態(tài)電池中的新勢力”，這類企業(yè)從解決當(dāng)下市場需求的痛點和關(guān)心的問題出發(fā)，“小步快跑”，以突破性的研發(fā)成果、產(chǎn)業(yè)化速度，展現(xiàn)其不容忽視的活力和創(chuàng)造力。這也是一個新興方向的萌芽期最最寶貴的力量。

客觀上講，三種力量在行業(yè)發(fā)展初期都彌足珍貴，從國家和產(chǎn)業(yè)層面說，我們要最大程度上確保我們在下一代電池技術(shù)陣地具有優(yōu)勢，我們不應(yīng)該忽視任何一種力量，甚至應(yīng)該更加關(guān)注最有活力同時也是最弱小的“新勢力”。

很明顯，長安關(guān)注到了太藍(lán)這類“新勢力”，太藍(lán)也積極探索固態(tài)電池的新出路，共同推動固態(tài)電池從實驗室走向市場，加速實用化和商業(yè)化進程，使中國企業(yè)繼續(xù)領(lǐng)跑下一代電池技術(shù)革命。

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