目前，在新能源汽車的發(fā)展中，動力電池的技術(shù)含量決定了一臺新能源車是否具備市場優(yōu)勢的關(guān)鍵。而目前市面上常見的新能源車所搭載的電池共有兩種，分別為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。雖然兩者在續(xù)航能力與安全性能上各有千秋，但始終都達不到一個最理想的狀態(tài)。

那么，什么樣的動力電池才能既保證續(xù)航又保證安全呢？答案之一就是固態(tài)電池。

而前不久，EV視界有幸來到了國內(nèi)專注于固態(tài)和半固態(tài)電池領(lǐng)域發(fā)展的“新勢力”企業(yè)——太藍新能源，專訪了太藍新能源合伙人馬欣，與我們一同分享了太藍新能源在固態(tài)與半固態(tài)電池技術(shù)方面的突破，并對未來行業(yè)發(fā)展進行了探究。

解決弊端，固態(tài)/半固態(tài)電池優(yōu)勢明顯

我們知道，目前在市面上主流的動力電池，不管是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池，它們都屬于傳統(tǒng)液態(tài)電池。這是因為在這類電池中，正極材料與負極材料之間，除了隔膜外就是需要填充液態(tài)電解質(zhì)了。

馬欣表示，傳統(tǒng)電池的安全問題，最核心的來源就是這個隔膜和液態(tài)電解質(zhì)的存在，這也是為什么動力電池的電芯要走向固態(tài)或半固態(tài)化的一個核心原因。

電解液雖然能助力電池內(nèi)部化學(xué)運作中鋰元素的脫嵌與嵌入反應(yīng)，但是它的化學(xué)成分是具有可燃性的，所以當(dāng)鋰電池在遇到過度充電等情況的時候，電池內(nèi)部會產(chǎn)生出鋰枝晶刺破隔膜導(dǎo)致電解液產(chǎn)生內(nèi)短路燃燒。因此，解決電解液的安全性問題，成為了改變電池安全的重要一環(huán)。

而固態(tài)或者半固態(tài)電池，因其中間的固態(tài)電解質(zhì)采用了非液態(tài)物質(zhì)，因此可以有效地抵御鋰枝晶及熱失控帶來的影響，保證了電池在充電、使用狀態(tài)下的安全性。

三種技術(shù)路線，太藍為何選擇氧化物？

縱觀市場，就目前的技術(shù)而言，固態(tài)電池中電解質(zhì)的種類分為聚合物、氧化物和硫化物。馬欣表示，聚合物固態(tài)電池歐美一些廠商在做，聚合物的優(yōu)點是具備一定的柔性，有利于形成更好的界面物理接觸、降低界面阻抗。但是這種電池因為電導(dǎo)率低、熱穩(wěn)定差，無法抑制鋰支晶穿刺，所以聚合物固態(tài)電池還沒有形成趨勢。

而對于硫化物固態(tài)電池馬欣指出，硫化物的電導(dǎo)率高，但硫化物容易與空氣中的水、氧氣反應(yīng)，產(chǎn)生劇毒氣體，制備工藝復(fù)雜，會增加一定的生產(chǎn)成本。

因此，由于各方面發(fā)展原因受限，因此商業(yè)化的門檻也就隨之被提高了，而這也就是為什么大多數(shù)中國本土企業(yè)選擇氧化物線路的原因之一。

太藍新能源在這方面同樣選擇了氧化物固態(tài)電解質(zhì)為發(fā)展路線，而這也是在創(chuàng)始人高翔博士在國外多年的技術(shù)研究后決定的。馬欣表示，太藍新能源通過自身所擁有的一些核心專利與技術(shù)，獨家研發(fā)生產(chǎn)氧化物固態(tài)電解質(zhì)，并快速做到了產(chǎn)品商業(yè)化的落地，比如太藍新能源的重慶生產(chǎn)制造基地一期，其作為國內(nèi)首條實現(xiàn)量產(chǎn)的半固態(tài)鋰電池產(chǎn)線，其產(chǎn)能達到了0.2GWh。而這個工廠和傳統(tǒng)液態(tài)電池生產(chǎn)線重合度高，標準設(shè)備占比不低于80%，不需要引入額外的生產(chǎn)環(huán)境，所以可以保證其商業(yè)化的順利落地。

全固態(tài)商業(yè)化還需時日，半固態(tài)是當(dāng)下最好的過渡?

近些時段有一家國外車企宣布，將在近年內(nèi)推出固態(tài)電池汽車并會量產(chǎn)，那么固態(tài)電池真正商業(yè)化的時代已經(jīng)來臨了呢？對此馬欣認為，從自己從事行業(yè)的技術(shù)可行性來講，全固態(tài)電池距離真正商業(yè)化還是要有一段時間的。

其實，固態(tài)電池的發(fā)展起步很早，早在上世紀90年代，美國橡樹嶺國家實驗室就造出了全固態(tài)電池，而至今還沒有得到有效地商業(yè)化落地，其中的原因是一些技術(shù)壁壘需要應(yīng)對，并且最重要的就是生產(chǎn)成本問題。從整車角度來看，其相比于目前的傳統(tǒng)液態(tài)電池來說，成本要高出非常多，不在快速可商業(yè)化的范疇內(nèi)。

目前，太藍新能源關(guān)于半固態(tài)電池研發(fā)生產(chǎn)的技術(shù)是從全固態(tài)電池技術(shù)脫胎而來，因為創(chuàng)始人在國外就是從事研發(fā)全固態(tài)電池，當(dāng)高翔博士秉承科技報國的理念回國發(fā)展后，出于快速商業(yè)化的目的，太藍是先將固態(tài)電池降維到半固態(tài)電池發(fā)展的，而這也是與其他企業(yè)先做半固態(tài)再做全固態(tài)的發(fā)展路徑是不同的。

話又說回來，因為目前全固態(tài)電池的生產(chǎn)成本高，因此現(xiàn)在只適用于一些航天科技或者軍工領(lǐng)域等使應(yīng)用場景，還沒有實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。所以現(xiàn)在來看，如果國內(nèi)企業(yè)要做大規(guī)模商業(yè)運用還為時尚早，因此推動半固態(tài)電池的商業(yè)落地，可以看作是一個向全固態(tài)發(fā)展的過渡期，但這個過渡期時間會比較長。

用技術(shù)帶動優(yōu)勢，為商業(yè)化做布局？

當(dāng)我們談到固態(tài)電池時，如果從行業(yè)技術(shù)來看，其面臨的主要問題就是如何解決界面阻抗帶來的影響。

傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)與正負極的接觸方式為液-固接觸，界面濕潤性良好，界面之間不會產(chǎn)生大的阻抗。而固態(tài)電解質(zhì)與正負極之間以固-固界面方式接觸，接觸面積小，緊密性更差，因此界面阻抗較高，會影響鋰離子在界面之間的傳輸。電極材料在充放電過程中的體積變化還會進一步加劇界面的分離和循環(huán)性能的惡化，所以就是其實如果不解決這個問題，固態(tài)電池其實可能還不如液態(tài)電池。

那么，太藍新能源在面對界面阻抗的問題時，是如何去解決的呢？

面對界面阻抗問題，馬欣表示，我們會在固態(tài)電解質(zhì)和正負極材料之間加入界面柔性層材料，改善界面物理接觸，降低內(nèi)阻，并且這也是太藍新能源的一個獨有的技術(shù)和工藝。

還有就是，基于該技術(shù)太藍新能源的固態(tài)電解質(zhì)厚度就可以變得更薄。就目前市場來看，有些電池廠商的固態(tài)電解質(zhì)層厚度較厚，這也就造成了放電速度、電池內(nèi)阻等性能的降低。太藍新能源的半固態(tài)電池，其固態(tài)電解質(zhì)層的厚度非常薄，可以做到3-5微米左右，所以它的電導(dǎo)率足以和液態(tài)電池相比，并且還更為安全。

而在面對未來發(fā)展，馬欣表示目前太藍新能源的固態(tài)電池在應(yīng)用領(lǐng)域包括四個方向，首先是小動力，比如兩輪電摩，其次更主要是大動力方向，新能源電動汽車，此外我們的應(yīng)用場景還包括3C和儲能，這4個領(lǐng)域。

另外，我們現(xiàn)在在建的重慶的二期和淮南一期，這些是5GWh的產(chǎn)能儲備，再加上現(xiàn)有重慶一期的0.2GWh產(chǎn)能。現(xiàn)在已有和在建產(chǎn)能是5.2GWh。然后淮南二期還有7GWh的產(chǎn)能儲備，所以總共加起來可能現(xiàn)在有12.2GWh的產(chǎn)能規(guī)劃。目前在建的5GWh主要是給車用動力做儲備，淮南一期、重慶二期都是面向大動力（汽車/四輪車）的方向。

寫在最后

可以看出，固態(tài)電池作為行業(yè)發(fā)展的一個最理想的形態(tài)之一，不僅承載著對儲能技術(shù)變革的責(zé)任，更多的是改變我們未來生活與出行的方式，成為推動全球綠色能源發(fā)展的新力量。而太藍新能源，通過自身技術(shù)的不斷變革，在突破固態(tài)電池技術(shù)難點的過程中，不斷地樹立起了行業(yè)的新標桿，以“固態(tài)電池普及者”為己任，成為領(lǐng)軍中國固態(tài)電池發(fā)展的主力軍。