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固态电池突破720Wh/kg,吊打全球所有电动汽车电池!



这个绝对逆天了,完全就是神一般的存在!

中国一家公司宣布,取得全固态电池的重大突破,开发出了世界上第一块单体容量120Ah,实测能量密度达到720Wh/kg的超高能量密度全固态锂金属电池。你知道这意味着什么吗?完全吊打全球现在任何一款电池,不管是已经发布的还是尚在研究中的,没有一款能达到这个能量密度,甚至远远地达不到!

这个消息实在太炸裂,我也无法核实,只能根据一些零星的资料来聊聊。这家公司名叫太蓝新能源,成立于2018年,据称由海归锂电池研发专家团队创立,总部位于北京,已经获得了多轮投资。

太蓝公司2019年在北京建立了研发中心开始开发固态电池,2022年在重庆建成了第一条0.2GWh的量产线,并生产出首款半固态锂电池。2023年分别开始在重庆和安徽淮南建设车规级的半固态动力电池2GWh和3GWh生产线,同时在安徽筹建7GWh生产线。

太蓝公司4月2日在微信公众号上宣布,实现了全固态锂电池的多项关键技术突破,包括超薄致密复合氧化物固态电解质、高容量先进正负极材料、固态电池一体化成型工艺等等。在此基础上成功制备出了世界上第一块车规级、实测能量密度达720 Wh/kg的全固态锂金属电池,刷新了体型化锂电池单体容量和最高能量密度的行业纪录。

你知道目前车用动力电池的能量密度是个什么情况呢?一般锂离子电池是120Wh/kg到260Wh/kg,我看到的能量密度最高的是蔚来的半固态电池,360Wh/kg,还有即将推出的智己L6的368Wh/kg。美国安普瑞斯达到了450Wh/kg,不过那是用于高空伪卫星的,车用的硅负极电池是400Wh/kg,但没有应用的消息。

美国QuantumScape公司的无负极锂金属固态电池,没有透露能量密度信息,行业专家估计不会超过350Wh/kg。台湾辉能称已量产固态电池,预计达7GWh的产能后能量密度可达380-480Wh/kg。然后是日本丰田、松下,一直在研发固态电池,一直在突破,但从未公布过具体参数,从声称的续航里程来看,应该也不会超过500Wh/kg。

所以你就可以想象太蓝新能源这款固态电池带来的炸裂了,完全是碾压吊打各种电池的存在,所以很快就在国外引发轰动,我已至少看到四篇以上的报道了。

从太蓝公布的信息来看,这款电池的正极采用了高克容量、长循环富锂锰基材料,负极采用了超宽、超薄且兼具高循环稳定性和高倍率的复合锂金属基材料,电解质则是独创的高性能氧化物复合固态电解质,解决了全固态锂电池的固-固界面阻抗问题,然后通过构筑高效离子、电子传输网络,提高了正极内部带电粒子的迁移能力。由于搭配了自研界面柔性层材料,在有效降低界面阻抗的同时,还提升了界面稳定性,实现了电池综合性能的全面提升,从而有望从根本上解决传统锂离子电池的续航和安全焦虑问题。

那么这些要如何解读呢?正极是富锂锰基材料,意味着这是通过增加锂的含量来提高电池能量密度及循环稳定性,所以具有高单位质量的电荷存储能力,也就是所谓的高克容量,可以经受多次充放电循环而不显著退化,也就是所谓的长循环寿命。

负极是复合锂金属基材料,超宽超薄,和我们看到的其他固态电池差不多,可以增加负极的表面积,一层层堆叠起来,有助于提升电池的整体性能,支持更高倍率的充放电过程,同时还能维持良好的循环稳定性。

电解质是氧化物复合材料,也就是陶瓷,很多在研的固态电池都采用这种材料,一般来说可以防止锂枝晶刺穿,保证电池的安全稳定。其他高效离子、电子传输等,也都是我们耳熟能详的。总之这些描述和此前的其他固态电池都差不多,为什么它就能达到720Wh/kg,碾压其他任何电池的能量密度呢?

我看到太蓝有两项专利,一个是“高性能氧化物固态电解质材料+界面柔性层材料”,一个是“电解质超薄膜制备技术+固态电解质和极片复合技术+界面柔化技术”,可以系统性地解决固态电池的材料体系和界面阻抗等问题,这是不是就是其中的主要原因呢?固态电解质的界面接触一直是个大问题,看起来这些技术可以优化电解质与电极的接触性能,从而提高离子的传输效率,显著提升电池的整体性能和能量密度。

这和去年8月太蓝CEO李彦接受采访时的说法相吻合,他说太蓝的界面柔化技术是在固态接触面夹了一层凝胶态物质,从而很好地解决了内阻问题。那时候他们的量产半固态电池就已经可以做到350Wh/kg到400Wh/kg的能量密度了,并实现了全周期平均4C快充,循环寿命超过1000次。

然后他们的第一代半固态电池液态电解质含量在5%-10%,第二代准固态电池液态电解质含量降到5%以下,能量密度400Wh/kg-500Wh/kg,第三代全固态电池不再含有液态电解质,预计将很快在实验室下线。

但这个很快也实在太快了,这才过去了几个月,就已经实现了,所以我感觉太炸裂了。虽然难以置信,但我们还是静静地等待,让子弹再飞一会儿吧,或许很快就有更多的消息传来。

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