中國儲能網(wǎng)訊：作為下一代電池技術(shù)的“明星”代表，固態(tài)電池行業(yè)的研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)展一直牽動著業(yè)界的神經(jīng)。
近日，重慶太藍(lán)新能源有限公司（以下簡稱“太藍(lán)新能源”）與南都電源簽署固態(tài)電池戰(zhàn)略合作協(xié)議，引發(fā)廣泛關(guān)注。根據(jù)協(xié)議，雙方將依托各自在技術(shù)研發(fā)上的優(yōu)勢，通過重點項目合作，共同推進(jìn)固態(tài)電池在儲能領(lǐng)域及民用領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用。“
憑借高安全、長壽命等特性，固態(tài)電池能夠更好滿足大規(guī)模儲能系統(tǒng)對穩(wěn)定性和耐久性的要求，在儲能領(lǐng)域展現(xiàn)出不錯的發(fā)展?jié)摿?。”業(yè)內(nèi)專家指出，太藍(lán)新能源和南都電源的深度合作，有助于展示固態(tài)電池在儲能領(lǐng)域的優(yōu)勢和可行性，拓展其在電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)和用戶側(cè)等儲能市場的應(yīng)用空間。以雙方合作為范本，未來隨著技術(shù)難點不斷被攻克、制造成本的持續(xù)降低，固態(tài)電池有望成為未來儲能裝機(jī)的重要力量。
固態(tài)電池成為儲能行業(yè)“新寵”
作為一種儲存和釋放能量的技術(shù)，儲能被認(rèn)為是解決光伏、風(fēng)電等新能源間歇性及波動性，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，近兩年，新型儲能裝機(jī)規(guī)模呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢，已經(jīng)連續(xù)兩年當(dāng)年新增裝機(jī)超過所有年份總和，截至2024年11月，我國新型儲能累計裝機(jī)量已達(dá)62GW/141GWh。然而，儲能產(chǎn)業(yè)在蓬勃發(fā)展的同時，也面臨產(chǎn)業(yè)鏈價格下行、同質(zhì)化競爭等挑戰(zhàn)，亟須大力推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，從根本上提升自身價值，形成良性生態(tài)。
2024年以來，固態(tài)電池在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用，愈發(fā)受到關(guān)注，成為行業(yè)熱點。2024年11月，工業(yè)和信息化部發(fā)布《新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案（征求意見稿）》，提出到2027年，我國新型儲能制造業(yè)全鏈條國際競爭優(yōu)勢凸顯，高安全、高可靠、高能效、長壽命、經(jīng)濟(jì)可行的新型儲能產(chǎn)品供給能力持續(xù)提升，并強(qiáng)調(diào)重點布局大容量高安全儲能電池、高功率高能效電池、儲能用固態(tài)電池等先進(jìn)儲能型鋰電池產(chǎn)品。
記者了解到，隨著儲能電芯容量的不斷增大，大電芯的散熱問題愈發(fā)凸顯，對制造工藝和熱管理技術(shù)提出了更高要求，直接關(guān)系電芯壽命，以及產(chǎn)生熱失控風(fēng)險。此外，儲能電站大規(guī)模的系統(tǒng)集成也會放大安全隱患，引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)。因此，電池安全被視為儲能系統(tǒng)的重中之重。
而固態(tài)電池最大的特點就是安全。固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)，不易燃，降低了電池起火、爆炸等風(fēng)險，裝機(jī)使用可以保障儲能電站安全運行。固態(tài)電池充放電穩(wěn)定性更好、循環(huán)壽命高，降低了儲能系統(tǒng)的替換成本和人工維護(hù)工作量。其能量密度優(yōu)于傳統(tǒng)液態(tài)磷酸鐵鋰電池，能在相同體積、重量下存儲更多電能，減少占地面積和設(shè)備成本。同時，固態(tài)電池工作溫域范圍較寬，能在零下20℃至60℃的寬溫域內(nèi)穩(wěn)定工作，無論是嚴(yán)寒或酷熱，都能穩(wěn)定運行，拓寬了儲能系統(tǒng)的物理分布場景。
當(dāng)前，主流企業(yè)生產(chǎn)的儲能鋰電池容量多為280Ah，能量密度集中在160至180Wh/kg之間，循環(huán)壽命普遍達(dá)到7000至10000周。而太藍(lán)新能源在此前發(fā)布的無隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù)，以極片復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)層替代傳統(tǒng)隔膜，推斷雙方合作可能是基于其高安全的半固態(tài)LFP儲能電芯。資料顯示，無隔膜電池的耐過充能力達(dá)到19V，遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)，且能夠在-20℃至60℃的寬溫域范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。
不過，儲能用固態(tài)電池目前仍處于示范階段，要想實現(xiàn)規(guī)?；?、商業(yè)化，還需進(jìn)一步降低成本。固態(tài)電池部分的關(guān)鍵材料實現(xiàn)量產(chǎn)及特定的制造設(shè)備及成熟的量產(chǎn)工藝時決定固態(tài)電池電成本的關(guān)鍵問題，影響了其在儲能領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。隨著掌握關(guān)鍵技術(shù)企業(yè)對難點的不斷攻克、制造成本的持續(xù)降低，儲能用固態(tài)電池將更具競爭力。
推動儲能用固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化落地
技術(shù)創(chuàng)新的目標(biāo)是實現(xiàn)規(guī)?；涞?，只有具備了大規(guī)模量產(chǎn)能力，才能真正驅(qū)動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
對于固態(tài)電池的量產(chǎn)進(jìn)程，太藍(lán)新能源已公布清晰的規(guī)劃及時間表，提出“減材制造”的理念，并為其固態(tài)電池技術(shù)體系定下了“4321”的路線：在目前傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的“四大主材”基礎(chǔ)上，首先減掉隔膜和部分電解液，這是最先量產(chǎn)的半固態(tài)電池產(chǎn)品階段；其次是完全減掉電解液的全固態(tài)電池，將率先應(yīng)用在一些細(xì)分專業(yè)領(lǐng)域，比如低空飛行器、便攜消費電子產(chǎn)品等；最后減掉負(fù)極，只留下正極。
2024年11月，太藍(lán)新能源聯(lián)合長安汽車發(fā)布了無隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù)，與頭部車企達(dá)成業(yè)務(wù)合作，證明了其固態(tài)電池技術(shù)的可落地性；時隔不久再次合作上市公司，攜手南都電源首度進(jìn)軍儲能領(lǐng)域，更是在探索固態(tài)電池多元應(yīng)用方面邁出重要一步。雙方的技術(shù)互補(bǔ)不僅有助于推進(jìn)固態(tài)電池技術(shù)的創(chuàng)新和突破，還能推動固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)融合與升級。
南都電源選擇與太藍(lán)新能源合作，基于技術(shù)互補(bǔ)、市場需求、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等多方面的戰(zhàn)略考量。據(jù)悉，南都電源作為儲能龍頭企業(yè)，頻頻拿下國內(nèi)外儲能大單，助推多個項目并網(wǎng)投運，并積極布局固態(tài)電池的研發(fā)；而太藍(lán)新能源則專注于固態(tài)電池及關(guān)鍵材料的研發(fā)制造，其原位亞微米級工業(yè)制膜技術(shù)（ISFD）、界面柔化技術(shù)等成功解決了固態(tài)電池行業(yè)普遍面臨的規(guī)?；慨a(chǎn)難、良品率低、成本高等挑戰(zhàn)。
可以預(yù)見，此次合作，將增強(qiáng)太藍(lán)新能源在儲能領(lǐng)域的競爭力。一方面，結(jié)合太藍(lán)新能源的固態(tài)電池技術(shù)，可以開發(fā)出具有更高能量密度、更安全可靠的儲能電池產(chǎn)品，滿足市場對高性能儲能產(chǎn)品的需求；另一方面，通過南都電源在系統(tǒng)集成及運營維護(hù)的全面能力，實現(xiàn)新型儲能固態(tài)電池應(yīng)用場景的落地。未來，雙方將通過自主謀劃、產(chǎn)業(yè)帶動、資源互換等方式，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同作用，在全國范圍內(nèi)推進(jìn)固態(tài)電池在儲能領(lǐng)域及民用領(lǐng)域規(guī)?；瘧?yīng)用。同時，加速固態(tài)電池技術(shù)創(chuàng)新，通過重點項目整合雙方領(lǐng)先的技術(shù)研究能力，推動技術(shù)應(yīng)用與產(chǎn)品迭代。
而固態(tài)電池作為儲能技術(shù)路線的重要組成部分，未來或?qū)⒊蔀閮δ茴I(lǐng)域下一個熱點。
研發(fā)熱潮下，是噱頭還是真突破？
近年來，固態(tài)電池研發(fā)掀起新一輪熱潮，眾多全球企業(yè)紛紛透露其在固態(tài)電池領(lǐng)域的進(jìn)展和規(guī)劃。然而，需要注意的是，目前市面先人一步的“固態(tài)電池”，其規(guī)?；瘧?yīng)用才是最終注腳。
作為固態(tài)電池領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)，太藍(lán)新能源專注于該領(lǐng)域的研發(fā)與生產(chǎn)。今年4月，該發(fā)布了全球首款容量達(dá)120Ah、能量密度達(dá)到720Wh/kg的全固態(tài)鋰金屬電池，刷新了固態(tài)電池最大單體容量和最高能量密度的世界紀(jì)錄。
11月，太藍(lán)新能源與長安汽車聯(lián)合發(fā)布無隔膜固態(tài)電池技術(shù)，用“極片復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)層”來替代部分電解液功能和全部隔膜功能，這能夠有效抑制鋰枝晶形成及刺穿，進(jìn)一步實現(xiàn)電池本征安全。
同時，通過精度高至亞微米級別的原位制膜技術(shù)ISFD來支持其批量制備，在生產(chǎn)中實現(xiàn)超過99%的良率，安全性能也得到大幅提升。同時，通過精度高至亞微米級別的原位制膜技術(shù)ISFD來支持其批量制備。
值得一提的是，當(dāng)前行業(yè)內(nèi)固態(tài)電解質(zhì)和固態(tài)電池的制造并不兼容常規(guī)液態(tài)鋰離子電池“卷對卷”的生產(chǎn)工藝。而太藍(lán)新能源ISFD制備技術(shù)實現(xiàn)了高集成、高兼容、高精度、高效率、高良率、低成本等系列創(chuàng)新。ISFD技術(shù)兼容正負(fù)極復(fù)合、多層復(fù)合、多尺寸復(fù)合等，可對固態(tài)電解質(zhì)層進(jìn)行小于1μm的精度控制，可以在卷對卷高速生產(chǎn)中實現(xiàn)超過99%的良率。
在儲能方面，依據(jù)無隔膜技術(shù)，太藍(lán)新能源無隔膜半固態(tài)鋰電池?zé)嵯錅y試可達(dá)200℃，遠(yuǎn)高于國標(biāo)130°C要求；耐過充電壓達(dá)19V，將國標(biāo)的5.5V提升超過200%。此外，無隔膜技術(shù)的應(yīng)用減少了對于傳統(tǒng)隔膜材料的依賴及部分電解液的使用，使原材料成本降低了10%以上。隨著太藍(lán)新能源生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，可以預(yù)判，雙方合作很可能據(jù)此展開，從而在儲能固態(tài)電池領(lǐng)域共同展現(xiàn)極強(qiáng)的競爭力。
