“固态电池时代”全固态锂金属电池或将带来产业变革

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太炸裂了!固态电池突破720Wh/kg,超过全球任何电动汽车电池!

近日,总部位于重庆的太蓝新能源对外宣布在固态电池技术领域取得重大突破。公司成功研发出车规级单体容量120Ah、实测能量密度高达720Wh/kg的超高能量密度体型化全固态锂金属电池,成果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。该公司采用多项关键技术突破,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等,解决了固态电池界面阻抗问题。该电池有望解决传统锂离子电池的续航和安全焦虑问题。

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?

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。

1、赣锋锂业(002460)

公司亮点:全球第三大及中国最大锂化合物生产商及全球最大金属锂生产商

全球第三大及中国最大的锂化合物生产商,同时也是全球最大的金属锂生产商。公司在固态电池及相关材料领域拥有150余项国内专利和5项国际专利,获授权专利近80项,在国内固态电池领域排名前列。

2、当升科技(300073)

公司亮点:国资委所属矿冶科技集团旗下,三元正极材料市占率国内前二,率先在国内开发完成储能多元材料。

全球技术领先的正极龙头,其固态锂电材料已成功导入赣锋锂电、清陶、卫蓝等固态电池客户,并实现批量销售。

3、三祥新材(603663)

公司亮点:绿色环保型包芯线生产企业,电熔氧化锆、铸造改性材料等行业领先

公司生产的锆材料已得到下游固态电池客户验证通过。公司生产的纳米氧化锆、超细点燃氧化锆粉可用于锂电池正极材料添加剂。

4、蓝海华腾

参股公司高能时代是一家以研发制造高比能高安全的全固态锂电池为核心的创新型高科技企业。

5、当升科技

国内领先的锂电池正极材料供应商;公司与国内固态锂电池产业化的领跑者清陶能源建立战略合作关系,加快实现公司固态电池材料的市场化应用和批量销售。

6、丰元股份

公司在钠离子电池正极材料方面,依托于中科丰元高能锂电池材料研究院的相关团队,有较为丰富的技术储备;公司在固态电池正极材料方面也有相应研发布局。

7、翔丰华

国内先进的锂电池负极材料供应商;公司已与清陶能源签署战略合作协议,双方约定未来将在固态/半固态电池高比容负极材料关键技术研发、供应等方面达成全面战略合作。

8、瑞泰新材

锂离子电池电解液行业的头部企业;公司重要的新型锂盐产品双三氟甲基磺酰亚胺锂(LITFSI)已应用于固态锂离子电池等方面,目前全国、全世界能够量产上述产品的公司仅有少数几家

9、德福科技

公司产品可用于固态电池,并且对固态电池或者凝聚态电池性能提升有较好的解决方案。

10、亿纬锂能

公司发布了关于大圆柱电池、""电池系统、锂金属二次电池,固态及钠离子电池、氢能技术的相关技术与产品。。

11、三祥新材

公司目前正与国内头部固态电池企业及研究机构保持紧密合作,开展固态电解质及关键材料的研发,目前公司生产的锆材料已得到下游固态电池客户验证通过。

12、星云股份

国内领先的以检测技术为核心的智慧能源解决方案关键部件专业提供商;公司针对成品锂电池的充放电检测产品、化成分容测试线以及其他锂电池检测产品均可用于固态电池检测。

13、上海洗霸

公司与中科院上海硅酸盐研究所达成共建固态电池先进材料联合实验室协议,尝试锂离子电池固态电解质粉体、高致密度的电解质热压片相关技术的产业化,推进新能源、新材料、新工艺领域的开拓与创新。

14、南都电源(300068)

公司亮点:从事通信电源、绿色环保储能产品的研制商

公司开发的固体电解质膜可耐200高温,公司积极与院校、科研机构等共建研发平台,深入技术合作,特别是在固态电池研发项目上与浙江大学有合作。

15、金龙羽(002882)

公司亮点:国内少数拥有3500平方毫米大截面电力电缆生产能力的企业之一,布局固态电池领域

公司主营业务为电线电缆的研发、生产、销售与服务。公司合作的固态电池属于锂电池,公司与李教授团队主要是在固态电解质、硅碳负极材料、正极材料、固态电芯方面进行合作开发。

16、普利特(002324)

公司亮点:集研发、生产、销售改性塑料为一体的高新技术企业

子公司江苏海四达电源有限公司与北京卫蓝新能源科技有限公司,本着“开放协同、互相支持、优势互补、共同发展”的合作精神,共同携手在新一代电池上迅速导入固态电解质体系,快速研发高可靠、高安全的新一代电池进行推广应用,并同时在市场端开展合作。

17、国轩高科(002074)

公司亮点:动力锂电池行业领先者

公司主营业务为动力锂电池和输配电设备两大业务板块。公司系国内最早从事新能源汽车动力锂离子电池自主研发、生产和销售的企业之一,拥有自主核心知识产权。

明冠新材的铝塑膜产品广泛用于动力锂电池、储能锂电池和3C数码电池,并成功用于固态锂电池的封装。

天力锂能研发的9系高镍产品目前在固态电池的头部公司完成了小试及中试测试,搭配固态及半固态电池体系发挥出了良好的电池性能,电池包能量密度≥400wh/kg。

金龙羽目前完成了10kg 级 LATP 固态电解质粉体和浆料的制备工艺验证并具备年产10吨级产能;半固态电池已完成内部测试项目。

格林美已开发出3-4微米尺寸小粒径高BET固态电池前驱体材料,目前在多家企业进行认证工作且进展顺利,9系某款固态电池用前驱体产品已实现小批量量产。

上汽集团和清陶能源联合开发固态电池,搭载准900V超快充“光年”固态电池的智己L6已于4月8日发布。

天赐材料在半固态及固态电池中有着明确的技术规划,并已有专利布局,其中部分半固态电解质及氧化物与硫化物全固态电解质均在小试到中试阶段。

$宁德时代(SZ300750)$

精彩讨论

湛蓝hx05-15 18:35

这个能量密度有点放卫星了。

全部讨论

05-15 18:25

讨论已被 顺老五 删除

05-15 18:35

这个能量密度有点放卫星了。

05-16 08:14

实验室下线……你以为其它家实验室没实验吗?只是低调而已,离商业化十万八千里!吆喝融资而已

05-15 17:54

我实验室已开发出能量密度超2000Wh/KG的固态电池,下步计划量产

05-19 08:42

老师,有没有纯增量的公司?

05-16 13:26

富锂锰基材料是以LiMnO为基础的复合正极材料LiMnO·LiMO(M通常为Ni、Co、Mn,或Ni、Co、Mn的二元或三元层状材料)。相对于LiMnO4或纯层状LiMnO正极材料,此类材料的Li/M摩尔比更高,一般被称为层状富锂锰基化合物。

05-16 06:42

真假难辨

太难

05-15 20:37

黑磷电池更加牛

05-15 17:48

讨论已被 顺老五 删除