這個絕對逆天了,完全就是神一般的存在!
中國一家公司宣布,取得全固態電池的重大突破,開發出了世界上第一塊單體容量120Ah,實測能量密度達到720Wh/kg的超高能量密度全固態鋰金屬電池。你知道這意味著什麼嗎?完全吊打全球現在任何一款電池,不管是已經發布的還是尚在研究中的,沒有一款能達到這個能量密度,甚至遠遠地達不到!
這個消息實在太炸裂,我也無法核實,只能根據一些零星的資料來聊聊。這家公司名叫太藍新能源,成立於2018年,據稱由海歸鋰電池研發專家團隊創立,總部位於北京,已經獲得了多輪投資。
太藍公司2019年在北京建立了研發中心開始開發固態電池,2022年在重慶建成了第一條0.2GWh的量產線,並生產出首款半固態鋰電池。2023年分別開始在重慶和安徽淮南建設車規級的半固態動力電池2GWh和3GWh生產線,同時在安徽籌建7GWh生產線。
太藍公司4月2日在微信公眾號上宣布,實現了全固態鋰電池的多項關鍵技術突破,包括超薄緻密複合氧化物固態電解質、高容量先進正負極材料、固態電池一體化成型工藝等等。在此基礎上成功製備出了世界上第一塊車規級、實測能量密度達720 Wh/kg的全固態鋰金屬電池,刷新了體型化鋰電池單體容量和最高能量密度的行業紀錄。
你知道目前車用動力電池的能量密度是個什麼情況呢?一般鋰離子電池是120Wh/kg到260Wh/kg,我看到的能量密度最高的是蔚來的半固態電池,360Wh/kg,還有即將推出的智己L6的368Wh/kg。美國安普瑞斯達到了450Wh/kg,不過那是用於高空偽衛星的,車用的硅負極電池是400Wh/kg,但沒有應用的消息。
美國QuantumScape公司的無負極鋰金屬固態電池,沒有透露能量密度信息,行業專家估計不會超過350Wh/kg。台灣輝能稱已量產固態電池,預計達7GWh的產能後能量密度可達380-480Wh/kg。然後是日本豐田、松下,一直在研發固態電池,一直在突破,但從未公布過具體參數,從聲稱的續航里程來看,應該也不會超過500Wh/kg。
所以你就可以想像太藍新能源這款固態電池帶來的炸裂了,完全是碾壓吊打各種電池的存在,所以很快就在國外引發轟動,我已至少看到四篇以上的報道了。
從太藍公布的信息來看,這款電池的正極採用了高克容量、長循環富鋰錳基材料,負極採用了超寬、超薄且兼具高循環穩定性和高倍率的複合鋰金屬基材料,電解質則是獨創的高性能氧化物複合固態電解質,解決了全固態鋰電池的固-固界面阻抗問題,然後通過構築高效離子、電子傳輸網路,提高了正極內部帶電粒子的遷移能力。由於搭配了自研界面柔性層材料,在有效降低界面阻抗的同時,還提升了界面穩定性,實現了電池綜合性能的全面提升,從而有望從根本上解決傳統鋰離子電池的續航和安全焦慮問題。
那麼這些要如何解讀呢?正極是富鋰錳基材料,意味著這是通過增加鋰的含量來提高電池能量密度及循環穩定性,所以具有高單位質量的電荷存儲能力,也就是所謂的高克容量,可以經受多次充放電循環而不顯著退化,也就是所謂的長循環壽命。
負極是複合鋰金屬基材料,超寬超薄,和我們看到的其他固態電池差不多,可以增加負極的表面積,一層層堆疊起來,有助於提升電池的整體性能,支持更高倍率的充放電過程,同時還能維持良好的循環穩定性。
電解質是氧化物複合材料,也就是陶瓷,很多在研的固態電池都採用這種材料,一般來說可以防止鋰枝晶刺穿,保證電池的安全穩定。其他高效離子、電子傳輸等,也都是我們耳熟能詳的。總之這些描述和此前的其他固態電池都差不多,為什麼它就能達到720Wh/kg,碾壓其他任何電池的能量密度呢?
我看到太藍有兩項專利,一個是「高性能氧化物固態電解質材料+界面柔性層材料」,一個是「電解質超薄膜製備技術+固態電解質和極片複合技術+界面柔化技術」,可以系統性地解決固態電池的材料體系和界面阻抗等問題,這是不是就是其中的主要原因呢?固態電解質的界面接觸一直是個大問題,看起來這些技術可以優化電解質與電極的接觸性能,從而提高離子的傳輸效率,顯著提升電池的整體性能和能量密度。
這和去年8月太藍CEO李彥接受採訪時的說法相吻合,他說太藍的界面柔化技術是在固態接觸面夾了一層凝膠態物質,從而很好地解決了內阻問題。那時候他們的量產半固態電池就已經可以做到350Wh/kg到400Wh/kg的能量密度了,並實現了全周期平均4C快充,循環壽命超過1000次。
然後他們的第一代半固態電池液態電解質含量在5%-10%,第二代准固態電池液態電解質含量降到5%以下,能量密度400Wh/kg-500Wh/kg,第三代全固態電池不再含有液態電解質,預計將很快在實驗室下線。
但這個很快也實在太快了,這才過去了幾個月,就已經實現了,所以我感覺太炸裂了。雖然難以置信,但我們還是靜靜地等待,讓子彈再飛一會兒吧,或許很快就有更多的消息傳來。