[汽車之家 資訊] 2024年11月7日，太藍新能源與長安汽車在重慶聯合舉辦無隔膜固態鋰電池技術發布會。雙方聯合推出無隔膜固態鋰電池技術。這項技術將應用于固態和半固態電池，預計在2026年量產上車。
減掉隔膜，太藍新能源的新思路
能量密度和安全性，就像硬幣的兩面，一直是行業討論的永恒的話題，理想狀態下電池能量密度越高越好，安全系數越高越好。但任何事物都具有兩面性，在傳統液態電池中，電池能量密度與安全性是負強相關因素，能量密度上升、溫升會提高，安全風險就越大。
傳統液態鋰離子電池主材使用PE、PP材質的隔膜，這種材質的隔膜，高溫下易收縮，易造成正負極短路，大量發熱，引發電解液燃燒和電極材料熱分解，進而導致電池起火或爆炸。
為增強隔膜的耐熱性，業界已開展廣泛研究并實施多項改進措施，包括在隔膜表面涂抹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，但當電池溫度升至200°C以上時，隔膜本體的大幅收縮仍難以遏制。行業為解決安全問題，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、增加高強度殼體……過度堆砌不僅大幅增加成本，增加系統復雜性，但這些都無法根本解決由隔膜特性引起的鋰電池安全問題。
因此，太藍新能源提出了一個新的解決方案，它們稱為4-3-2-1技術路線。
第一步，減掉隔膜，減掉部分電解液；這是太藍最先量產、裝車的半固態電池產品階段。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領域，如低空經濟等領域的全固態產品階段。第三步，減掉負極，只留下直接產生能量的活性物質；這是未來，太藍的無負極全固態產品階段。
無隔膜固態鋰電池技術，減掉隔膜，并在極片表面導入高致密復合固態電解質層，固態電解質層完全不燃燒，在保證高鋰離子傳導能力的同時，又兼顧提供優異的耐熱性。這種固態電解質層還具有相當的韌性和機械強度，有效抑制了高溫、機械力、鋰枝晶等因素誘發的熱失控，從根本上提升了電池安全等級。太藍新能源逐步減掉隔膜、減掉電解液、減掉負極，推動電池技術向全固態化邁進。
相比于液態鋰離子電池，固態電池擁有更高的能量密度、更安全的保障。然而，不談量產的創新，都是虛妄的，從實驗室“走向”生產線，受制于成本和工藝，全固態電池大面積應用還有很長一段距離。從產業化進度來看，目前國內外主流電池企業發布的全固態電池產品披露的量產時間基本都在2027—2030年。
相較之下，半固態電池展現出更為樂觀的市場前景：半固態電池可沿用90%以上原有液態鋰電池的生產設備；在電池性能上，半固態電池的能量密度、安全性均有大幅提升。
太藍新能源這次取消隔膜，成功實現了無隔膜固態電池技術的突破。在同等條件下，太藍無隔膜半固態電池相比液態鋰電池安全性能大幅提升。電池安全測試——擠壓、高溫、過充，遠超國標要求。另外根據官方信息，太藍新能源的產品已經通過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范》相關認證，獲得檢驗 檢測報告。
此次太藍在發布會上闡明了量產時間表，無隔膜半固態電池計劃于2026年實現裝車驗證，以滿足新能源電動汽車的應用需求；無隔膜全固態電池計劃于2027年實現批量生產。
兼顧成本與應用，產業化的關鍵一步
無隔膜半固態電池裝車意味著新能源汽車行業正邁向新臺階。
在綜合性能的提升方面，無隔膜技術的引入顯著增強了電池的兼容性與靈活性。無隔膜固態電池技術通過極片復合固態電解質層、原位亞微米工業制膜（ISFD）技術等，可以有效地抑制鋰枝晶形成及刺穿，進一步實現本征安全。
無隔膜固態電池技術可以實現對多種材料體系的兼容，涵蓋了NCM、LFP、LMFP等多元化材料組合，使得電池可以根據不同的能量密度需求進行靈活定制。
在生產成本的控制上，無隔膜技術的應用減少了對于傳統隔膜材料的依賴、減少部分電解液，生產過程中原材料成本可減少10%以上，還一定程度提升了生產效率。
“減材制造”——無隔膜固態電池技術的推出，是鋰電行業發展的關鍵一步，加速推動固態電池的規模化應用進程。作為動力電池的下一代解決方案，無隔膜固態鋰電池技術能夠助力新能源汽車行業的持續發展，為實現“雙碳”目標貢獻新能源力量。（圖/文 汽車之家 冷曉陽）
