中國儲能網訊：近期，民航系統(tǒng)一場“安全風暴”正在席卷全國機場——自6月26日民航局實施充電寶禁運新規(guī)以來，3C標識不清、被召回批次的充電寶將禁止登機。事件的導火索源于多家知名充電寶品牌因特定批次的產品存在電芯安全隱患，累計召回產品超過120萬臺。
危險的能量載體？液態(tài)鋰電池的結構之困
除了充電寶，鋰離子電池被廣泛應用于各行業(yè)，其常見的正極材料有鈷酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等；負極材料主要是碳、或是硅碳負極，以提升電池能量密度。消費者傾向于購買能量密度大、充電速度快的充電寶，這些青睞也決定了廠家的電芯需求方向—鈷酸鋰正極、硅負極與高體積密度。
鈷酸鋰在功率和能量密度方面具有優(yōu)勢，但材料價格較高；三元材料可以兼顧高能量密度與經濟性，但安全性遜色。除了充電寶，電動汽車也會選擇三元體系；儲能電站等通常選擇磷酸鐵鋰材料，其安全性良好、成本較低，但能量密度方面有所欠缺。據數(shù)據統(tǒng)計，2024年我國動力電池裝車情況，三元占比25.3%，磷酸鐵鋰占比74.6%。
磁吸類充電寶依賴軟包聚合物電芯實現(xiàn)輕薄化，電芯材料一般為三元+硅負極；快充類充電寶采用高壓軟包或圓柱電芯，電芯材料多采用鈷酸鋰；小體積多功能類充電寶（三合一/膠囊）普遍采用高倍率的三元小圓柱型電芯。
我們每日揣在身邊的電子伙伴，為何一夜成了“危險品”？充電寶本質上是一個存儲電能的小型電源，每一次充電、放電的進行，伴隨的是充電寶電芯內部發(fā)生的化學反應。
充電寶采用的電芯為傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池，包括正極、負極、隔膜、電解液等四大主材。這種構造被戲稱為像“用紙隔開的小燃料庫”，易燃的有機電解液一旦接觸空氣中的氧分子，或隔膜被鋰枝晶刺穿，瞬間短路便引發(fā)災難。電池過充過放或遭受外力擠壓引起隔膜破損產生內部短路，及高溫暴曬下使用造成電解液分解產氣，這些容易引發(fā)電芯熱失控的因素也是充電寶起火爆炸的根本原因。召回事件中被曝光的電芯供應廠商正是因為擅自更換隔膜材料，導致了這場充電寶市場風波。
這場安全危機的破局鑰匙，卻在電池結構的革新中悄然浮現(xiàn)。
破局路徑：固態(tài)電池的安全基因重組
鋰電池市場困于安全和使用效能的困局由來已久，新能源電動汽車應安全需求已開始搭載半固態(tài)電池，自去年開始，手機廠商也開始半固態(tài)電池技術，想要在性能與防護上實現(xiàn)突破。面對兩輪騎行、電動汽車等存量市場，消費者對固態(tài)電池的期盼已久。
固態(tài)電池帶來技術革命的最大優(yōu)勢在于安全結構的重塑—用固態(tài)電解質替代易燃電解液。在需求導向促使技術升級的競速中，中國創(chuàng)新力量已占據前沿位置。
固態(tài)電池代表企業(yè)太藍新能源開發(fā)出高導離子的固態(tài)電解質材料，配合專利ISFD（原位亞微米工業(yè)制膜）技術，從材料層面杜絕液態(tài)電解質帶來的熱失控隱患，同時通過結構創(chuàng)新實現(xiàn)電芯能量密度提升及成本降低，真正突破了傳統(tǒng)鋰電池“性能-成本-安全”的三角困局。
24年底，太藍提出“4-3-2-1”減材制造路線，推出無隔膜固態(tài)電池技術，作為一項具有高度兼容性的平臺技術，同時適用于半固態(tài)電池和全固態(tài)電池。
該技術將固態(tài)電解質直接復合在正負極極片上，相當于拆除了傳統(tǒng)隔膜材料這道“危墻”，讓鋰電池從“紙隔燃料”進化到“壓縮餅干”的結構演變。
實測顯示，傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池熱箱測試溫度約140℃，而太藍半固態(tài)電池可達200℃，耐高溫性能提升超40%；耐過充能力從國家標準的1.15倍額定電壓躍升至3倍以上，耐擠壓變形量從15%提升至60%，不起火不爆炸。太藍半固態(tài)產品的測試指標已經實現(xiàn)了對液態(tài)鋰電池的代際超越。
更值得關注的是，太藍的工藝突破已將產品變成量產現(xiàn)實，除了與長安汽車、南都電源等企業(yè)開展合作，太藍也在積極推動固態(tài)電池產品在無人機、機器人、3C電子等市場的應用落地，無論是出行、還是手持使用，這意味著更安全的能源方案正加速走入普通消費者的身邊。
作為隨身攜帶的電量補給，經過愈演愈烈的安全事件，消費者選購充電寶提示：1、注意國家標準（GB/T 35590）及CE/FCC認證；2、拒絕容量虛標（如10000mAh，重量＜200g則為不實）；3、金屬外殼散熱較好。如遇突然事故，充電寶出現(xiàn)小火苗，可以用干燥沙土、滅火毯覆蓋，切忌用水澆！鋰遇水反應會更劇烈。
當充電寶市場迎來安全大考，政策約束的是安全紅線，而技術創(chuàng)新才能根治痛點。正如太藍新能源長期以來的理念——本質安全是固態(tài)電池的第一使命。行業(yè)從電解液到固態(tài)電解質，從隔膜改良到直接消除隔膜，鋰電池也逐漸在發(fā)展中被重構?；蛟S不久后，固態(tài)電池除了應用于新能源汽車、無人機等場景，也可以應用于隨處可見的充電寶，讓安全性與高性能握手言和，“能量焦慮”才能真正讓位于使用自由。
真正的創(chuàng)新，除了推動安全與性能的雙重登頂，更重要的是讓技術普惠社會，走進你我身邊。
