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薛偉傑：太藍發表全固態電池原型 稱能量密度720Wh/kg
【明報專訊】4月2日，重慶太藍新能源有限公司突然在其微信號上宣布，已在車規級全固態鋰電池的研發方面取得重大進展，實現多項關鍵技術突破，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、固態電池整合成型製程等。在此基礎上，成功研製出超高能量密度體型化全固態鋰金屬電池的原型，其單體容量達到120Ah，實測重量能量密度高達720Wh/kg，並刷新鋰電池的單體容量和重量能量密度的產業紀錄。
能量密度單體容量均創紀錄
在4月27日至29日的重慶國際電池技術交流會/展覽會中，太藍新能源展出這款超高能量密度的全固態鋰金屬電池原型，以及高導電率的氧化物固態電解質和高穩定性的氧化物固態電解質材料，其中後兩者已實現噸級規模化生產。8月底，太藍新能源再透露，近日已完成數億元人民幣的B輪戰略融資，這輪融資由長安汽車旗下的安和基金以及兵器裝備集團旗下的多個基金聯合出資完成。
獲長安汽車旗下基金投資
此前，太藍新能源已完成5輪融資。投資方包括君聯資本、兩江資本、中金資本、招商局創投、國鼎資本、正奇控股等。據內媒報導，去年7月完成的Pre-B輪融資的規模亦達到上億元。太藍新能源這一連串舉動，無疑搶佔內地媒體和汽車業者的眼球。尤其是，該公司宣稱其全固態鋰金屬電池原型的720Wh/kg重量能量密度，可說是吊打了絕大部分動力電池和電動汽車業者。之前，大部分動力電池生產商和電動汽車生產商提及固態鋰電池的重量能量密度時，都只是說介乎400至500Wh/kg。唯一例外的是，日本由幾年前開始已在新建造的「蒼龍」級常規潛艇中，改為使用鋰電池，以提高水下續航力。日本某些軍工專家認為，固態鋰電池的重量能量密度能夠在2030年代達到700Wh/kg，從而進一步提升常規潛艇的性能。
以內地業者來說，即使是近年同時切入電動飛機和eVTOL製造行業的全球最大動力鋰電池生產商寧德時代，說話也比較謹慎。寧德時代曾表示，它的「凝聚態」電池的單體重量能量密度最高可達到500Wh/kg。這似乎暗示，更高一級的固態鋰電池的重量能量密度可超過500Wh/kg。最近，寧德時代透露，有機會在2027年小批量生產固態鋰電池。如果用1級至9級來表示全固態鋰電池的成熟度，寧德時代目前的成熟度只是4級，目標是在2027年達到7至8級。
至於比亞迪旗下研發固態鋰電池的弗迪電池，聲稱其重量能量密度達400Wh/Kg。根據比亞迪最近透露的量產時間表，弗迪電池將於2027年小批量生產全固態鋰電池，搭載於比亞迪的高階車型，示範工程規模只是大約1000部。預計要到2030年，每年才有4萬部新車搭載全固態鋰電池；到2033年，再增至每年12萬部新車搭載全固態鋰電池。
有別於現時的液態電解質鋰電池，為了顯著提高能量密度，固態鋰電池除了改用固態電解質之外，其負極和正極材料也需要改變。其中，現時的液態電解質鋰電池普遍使用石墨作為負極材料，固態鋰電池則需要轉用矽基材料、鋰金屬或某些納米材料等。有業內人士指出，這些新型負極材料現時的產量還很少，其價格大約是人造石墨和天然石墨的10倍或以上。因此，固態鋰電池短期內難以量產，除了其設計和生產技術還未成熟外，新型材料的產量和價格也是極大的制約因素。若以現時的技術和價格去勉強生產固態鋰電池，估計一部長續航里程的電動車單是固態鋰電池的成本，便要10多萬元至20多萬元，整部電動車的售價至少要超過40萬元，才不會虧蝕。
太藍新能源發表其全固態鋰金屬電池原型的亮麗數據，最惹人質疑的，是它絕口不提預計可以在何時量產。內地一些業內人士認為，單以固態鋰電池的研發技術水平來看，太藍新能源可以列入內地鋰電池行業的五強之一，其餘四強是寧德時代、比亞迪、清陶能源、衛藍新能源。雖然太藍新能源聲稱，其創辦人早在2011年起，就在美國、日本等國家的科研機構研究固態鋰電池技術，但該公司在2021年才正式成立，專攻半固態和全固態的鋰電池。至於720Wh/kg的重量能量密度，到底是否有可能實現，筆者認為，如果你相信日本專家所說的能夠達到700Wh/kg，那麼720Wh/kg亦有可能實現，因為只相差20Wh/kg而已。
有業內人士表示，若單比較鋰金屬和石墨兩種負極材料的物理性質，理論上，前者的性能是可以達到後者的大約10倍。但當然，鋰電池的能量密度並不只受負極材料影響，也同時受到電解質材料的掣肘。