44.5Ah电芯通过全固态国标判定检测,产线支持固液柔性切换。
10月13日,巨湾技研GWh级全固态电池产线在广州南沙正式投产,首批全固态电芯下线。
这条产线由现有4GWh液态锂电池产线局部技改而来,主体制造工艺与设备基本沿用,核心调整集中在电解质灌注和固化环节。改造后的产线还具备固液柔性切换能力,可根据市场需求调整传统液态电池与全固态电池排产。
支撑这一制造方案的,是巨湾自主研发的ESC深共熔基复合固态电解质体系。
通过液态前驱体灌注、真空浸润和原位固化,巨湾使固态电解质直接在电芯内部形成,同时改善电极与电解质之间的固固界面接触。
在产品端,巨湾此次公布的全固态电池比能量覆盖260—480Wh/kg,并支持快充。
第三方检测方面,巨湾通过新发布的固态电池国家标准判定检测,确认符合全固态电池要求;巨湾还通过了一项针刺测试,在满电针刺测试中,钢针完全贯穿后巨湾全固态电池不起火、不爆炸。
从今年4月全固态电池A样下线,到此次GWh级产线投产,巨湾将深共熔基复合电解质技术推进到了规模化制造环节。
01 44.5Ah通过全固态判定,能量密度260—480Wh/kg
今年8月28日,GB/T 48093.1-2026《电动汽车用固态电池 第1部分:术语和分类》正式发布,统一了固态电池的术语及分类依据。
巨湾此次展示了由国联汽车动力电池研究院有限责任公司、国家动力电池创新中心检测试验中心出具的第三方检测报告。
其中,一款44.5Ah全固态电芯通过了依据该标准开展的失重率检测。
按照现场披露的判定要求,电芯在120℃真空环境下破口连续烘烤6小时,失重率小于0.5%,符合全固态电池相关判定要求。
巨湾表示,公司成为行业内首家通过该项全固态电池国家标准判定检测的企业。
GB/T 48093.1-2026目前已发布,正式实施日期为2028年1月1日。此次属于第三方机构依据该标准开展的产品判定检测。
安全性能方面,巨湾35Ah全固态电芯通过了第三方针刺测试。
根据现场展示的检测报告,钢针完全贯穿满电状态的固态电芯后,未发生起火、爆炸,电芯整体结构保持完整。
巨湾还披露,其全固态电池单体已通过GB 38031-2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中电池单体相关的全部安全试验。
性能方面,巨湾此次公布的产品比能量覆盖260—480Wh/kg,同时支持稳定快充,循环寿命可与常规锂电池相媲美。
02 深共熔+CFS+纳米限域,三种技术构成ESC电解质
支撑巨湾全固态电池制造的,是一套有机—无机复合固态电解质体系。
与当前备受关注的硫化物、氧化物等技术路线相比,巨湾采用ESC(Eutectic Superionic Confined)深共熔基复合固态电解质路线。
其核心由三部分构成:SDEE固化深共熔电解质、CFS无机功能材料、NC低维向列纳米限域技术。
其中,SDEE是整个电解质体系的基础。
SDEE(Solidified Deep Eutectic Electrolyte),即固化深共熔电解质。
深共熔体系通常由氢键受体、氢键供体等组分按特定摩尔比混合形成,利用分子间相互作用调控材料的熔点、流动性及离子传输特性。
这类材料已在电化学、催化、分离及功能材料等领域得到广泛研究,近年来也逐渐进入锂电池电解质和界面改性研究。
不过,早期深共熔电解质的电池研究中,相当一部分仍属于液态、凝胶或准固态体系,如何兼顾充分固态化与高效离子传导,一直是重要研究方向。
巨湾采用分子级设计,将深共熔电解质构建为超分子弹性体,同时保留其前驱体类似离子液体的部分特性。
按照现场介绍,SDEE具有较好的离子传导能力与界面适应性,同时兼具低挥发、高阻燃、抑制泄漏与副反应等特点。
第二项核心材料是CFS。
巨湾将其定义为兼具巨介电、铁电和超离子态三重属性的无机材料。
现场公布了两项具体指标:
10mS/cm相当于0.01S/cm,属于较高的固态离子导体电导率,比肩电解液水平。
巨湾表示,CFS具有良好的电子绝缘性,可通过巨介电与铁电效应的耦合作用促进离子传导,并为复合电解质提供结构稳定性。
CFS作为功能性无机添加材料引入ESC体系。上述10mS/cm是CFS材料的参数,完整ESC复合电解质的实测离子电导率尚未公布。
第三项为NC低维向列纳米限域技术。
该技术主要在纳米尺度优化离子传导行为,通过微观结构调控,构建离子跃迁的高速平行通道。
三者协同构成ESC体系:SDEE提供固化电解质基础及界面适应能力,CFS强化离子传导与结构稳定性,NC进一步优化离子迁移通道。
巨湾希望通过这种复合设计,兼顾固态电解质的离子传导、界面稳定和工艺适配性能。
03 前驱体灌注、原位固化,固态电解质在电芯里形成
材料之外,巨湾此次披露的固态化工艺同样值得关注。
其核心思路是先让液态前驱体充分浸润电极,再在电芯内部原位固化。
企业将这一过程形容为“让固态电解质在电芯里长出来”。
与部分需要预先制备独立固态电解质膜、再与电极复合的方案不同,巨湾将固态电解质的形成过程直接放进电芯制造流程。
具体分为三个环节。
首先是液态前驱体灌注。
巨湾利用液态深共熔电解质前驱体的流动性,将其注入已经完成组装的电芯。
在真空浸润过程中,前驱体充分进入电极材料颗粒之间的孔隙,与活性材料形成紧密接触。
这一步针对的是全固态电池制造中较难处理的固固界面问题。
由于固体材料之间难以像液态电解液一样充分浸润,预制固态电解质与电极直接复合时,容易存在局部接触不足、界面阻抗较高等问题。
其次是原位固化。
完成浸润后,液态前驱体在电芯内部进行原位固化,形成连续、致密的固态电解质网络。
由于前驱体已经充分进入电极内部,固化后能够与电极材料建立紧密的固固界面,有利于降低界面阻抗。
第三是通过弹性结构维持界面稳定。
锂电池充放电过程中,正负极材料会出现一定程度的体积变化。
对于刚性较强的固态电解质,电极反复膨胀和收缩可能造成界面接触恶化。
巨湾采用的SDEE超分子弹性体具有一定的形变适应能力,能够吸收电极体积变化,改善循环过程中的界面接触。
这样一来,原位固化负责构建初始界面,弹性电解质网络则有助于保持长期接触稳定性。
这套技术同时改变了固态电解质的制造方式和固固界面的形成方式。
其工程化意义还在于,液态前驱体可以通过成熟的灌注与浸润工艺进入电芯,为复用现有液态电池制造设备创造条件。
04 改造4GWh液态产线,固液电池可柔性切换
在制造端,巨湾此次选择复用现有液态电池生产线。
巨湾以原有4GWh液态锂电池产线为基础,通过局部工艺改造,建成GWh级全固态电池产线。
按照现场披露,主体工艺和装备基本沿用成熟液态电池制造体系,改造主要集中在注液及固化环节。
从完整制造流程看,产线仍分为电极制造、电芯组装、化成与检测三大工段。
前段电极制造沿用现有工艺。
包括正负极搅拌制浆、涂布烘干、辊压及分切等工序。
中段的模切、叠片、焊接封装、烘烤除水等工序也基本保持不变。
核心调整发生在原有注液工位。
巨湾将传统电解液注入升级为深共熔电解质前驱体灌注,并增加真空浸润、原位固化等工艺。
具体而言,电芯完成组装和真空干燥后,在局部无水无氧环境下注入液态深共熔电解质前驱体。
随后通过真空浸润,使前驱体充分进入极片内部孔隙,再经过预封口、原位固化,形成固态电解质。
这一过程中,原有液态电池注液设备可以通过针对性改造继续使用。
巨湾采用局部无水无氧环境控制,无须将整条产线改造成高规格无氧生产环境。
同时,由于电解质通过原位固化形成,也减少了对独立固态电解质膜制造及相关专用设备的依赖。
后段化成、分容及检测同样沿用成熟工艺。
其中,化成主要进行软件优化,以适配全固态电芯的首次充电激活和界面稳定化要求。
分容及检测环节继续完成容量、内阻、开路电压(OCV)等指标测试,并按照性能进行自动分选。
通过这些调整,巨湾将全固态电池制造的新增工艺集中在局部工段,减少了全新生产设备投入。
更值得关注的是,改造后的产线还具备固液柔性切换生产能力。
根据巨湾披露,企业可根据客户需求,在传统液态电池和全固态电池之间调整排产。
这一能力直接关系到产能利用率。
目前,全固态电池仍处于客户验证和市场导入阶段,实际需求释放具有一定周期。
产线兼容液态与全固态两类产品,意味着企业能够利用成熟液态电池业务支撑产线运行,同时逐步导入固态产品,减少专用产线闲置风险。
对于产业链而言,存量产线技改还涉及设备投资、制造成本和产线转换周期。
巨湾通过ESC复合电解质与原位固化工艺结合,将固态电池制造的部分新增工序融入原有生产流程,为现有锂电池工厂升级提供了具体方案。
目前,巨湾尚未披露此次技改投资额、改造后全固态电池的准确设计产能及稳定生产良率。
不过,从4月A样下线,到10月GWh级产线正式投产,其技术研发已进一步延伸到实际制造环节。
在商业化进展上,巨湾披露,部分全固态电池产品已进入合作车企测试验证阶段,同时正在推进其他领域客户送样。
此次投产仪式上,巨湾还与相关企业签署全固态电池战略合作协议,进一步拓展新能源汽车、低空飞行器、具身智能机器人及高端储能等应用。
随着产线正式投产,巨湾接下来将推进产能爬坡和批量交付。
从液态电池产线局部技改,到GWh级全固态电池制造,巨湾此次投产也让现有锂电池产能的固态化升级,有了一条具体可见的技术路径。
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