芯耀
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大家好，我是电动车公社的社长。
就在不久前，锂电行业迎来一波巨震：卫蓝新能源正式启动A股创业板IPO。
这家锂电池企业绝非等闲之辈，它不仅仅是国内最早做固态电池的企业之一，同时也是国内第一批实现半固态电池量产落地的企业。
去年1月份蔚来发布的150度电池包，采用的就是卫蓝新能源提供的半固态电芯，其能量密度高达360Wh/kg，满电状态下可实现1000公里续航。
如果IPO进展顺利，卫蓝新能源有望成为名副其实的“固态电池第一股”，估值高达185亿元。
要知道，资本的“嗅觉”，往往是快市场一步的。
或许在不久的将来，固态/半固态电池会在短时间内迎来爆发式增长，也很有可能会实现大规模普及。
今天，我们就借此机会，聊聊这家企业到底有哪些核心技术？又能否改写动力电池的行业走势？
01. 中国锂电之父带队
说起卫蓝新能源，不得不提的就是他们的创始人团队，是真的强。
其核心创始人是中国工程院陈立泉院士，长期在中科院物理研究所从事科研和教育工作，被誉为“中国锂电之父”。
中国第一块固态电池、第一块液态电池、以及第一条锂电池生产线，均出自陈立泉院士团队之手，让中国锂电池成功实现了“从0到1”的蜕变。
而卫蓝的另外两位联合创始人，担任公司首席科学家的李泓，以及担任董事长兼总经理的俞会根，都是陈立泉院士带出来的学生。
实际上，早在中国第一块液态锂电池被研发出来20年前，陈立泉院士就开始了对固态电池的研究。
1959年，19岁的陈立泉从四川南充一中以优异的成绩考入了中国科学院物理系，毕业后的他直接选择留在了中科院物理研究所，继续从事研究工作，主攻固体晶体生长方向。
到了70年代，中科院开始广泛与西方进行学术交流。陈立泉研究的领域，正好与德国马普固体研究所的研究方向高度契合，于是陈立泉被派往德国访学。
在一次学术公众开放日上，一个展示桌上摆放的纽扣电池，引起了陈立泉的兴趣。这种电池的核心材料是固态氮化锂，尽管只有纽扣大小，但其蕴藏的能量却与体积大好几倍的对照组传统铅酸电池相当。
正是这次契机，让陈立泉主动向中国科学院物理所提交转行申请，希望从晶体生长研究转向固态离子学和锂电池研究，而他的理由正是“据说它未来可以用来制造汽车动力电池”！
结束德国访学之后，陈立泉随即创立了国内第一个固态离子学实验室。
到了1986年，中国为了进一步攻坚关键领域的科技水平，启动了“国家高技术研究发展计划”即“863”计划，覆盖生物、航天、信息、自动化、能源、新材料等领域。
陈立泉，也成了储能材料系聚合物锂电池项目的总负责人，项目下设12个课题组，形成系统化的研究体系，这标志着我国正式将固态电池研发提上日程。
在充足的资源支持下，仅仅用了1年多的时间，中国第一批全固态电池就在实验室诞生了。
其电解质采用的是聚环氧乙烷（PEO），正极材料尝试过钴酸锂和锰酸锂，而负极材料不仅局限于传统石墨，甚至还探索过更高能量的锂金属。
最终，团队用实验室制成的固态电池，成功实现了收录两用机的正常播放，完成了立项之初定下的目标。
所以如果从诞生时间来说，咱们是先有的固态电池，后才有的液态电池。
尽管第一批固态电池距离商业化量产还有很大差距，但可贵的是，在这一研发过程中培养出了一批未来锂电行业顶天立地的顶尖人才。
其中，就包括宁德时代的曾毓群，创立星恒taptap手球 的黄学杰，以及卫蓝新能源的李泓。
到了1991年，索尼正式宣布18650圆柱液态锂电池实现商业化，将全球锂电池的风潮拉入了“液态”这条路线之中。
陈立泉团队也随即将研发重心，从固态电池转向液态电池研发。
只用了5年的时间，陈立泉团队就研制出了中国第一块液态锂离子电池，同时性能上可肩比国际先进水平；
转过年来，中国第一条年产量20万支18650型圆柱电池的生产线建成，意味着中国锂电实现了从实验室到产业化的关键跨越。
在2009年后，宁德时代成立早期的技术路线探索过程中，陈立泉受邀成为宁德时代的特别顾问。
曾毓群曾在一次发言中表示：“陈先生贡献尤为突出，不仅亲自参与了核心材料和工艺的选择，帮助公司解决了产业化过程中的关键难题，更为宁德时代和整个行业培养输送了众多核心人才。”
完全可以说，如今中国新能源汽车得以领先全球，背后陈立泉团队的贡献，绝对是TOP级别的存在。
02. 液态变固态的神奇药水
既然卫蓝新能源创始人团队坐拥国内固态电池领域元老级的大咖，技术上自然是有拿得出手的东西的。
之前我们写过几篇关于固态电池技术的文章，固态电池电解质目前大体上可以分为三类，分别是硫化物、聚合物和氧化物。（感兴趣的可以点链接进去看~）
其中硫化物体系得益于其优异的快充性能，成为了目前市面上研发规模最广的技术路线。
相比之下，聚合物和氧化物的快充性能均不及硫化物，同时聚合物的热稳定性差，以及氧化物的“界面问题”，都是阻碍这两种技术路线产业化落地的堵点。
不过，卫蓝新能源选择的，恰恰是“氧化物+聚合物”路线。
那么，卫蓝新能源到底会如何应对材料上的固有难题呢？
这就要说说其中的核心技术了——原位固态化技术。
早在2015年，卫蓝新能源联合创始人兼首席科学家李泓，在中科院物理所进行硅负极材料实验时，观察到了一个有趣的现象——
电解液竟然在负极表面，“自发”地生长出了一层固态的薄膜。
而这，恰恰成为了原位固态化技术的起点。
接着李泓发现，可以通过添加有机物质的方式，让原本“自发”生成的固态薄膜大量增加。
经过多年的材料探索和工艺改良，卫蓝新能源团队逐渐掌握了控制电解液固化程度的方法，如今可以做到“将电解液平滑地转化为固态电解质”。
简单打个比方，这个过程有点像是煮鸡蛋：蛋液原本是液态，经过加热之后就会逐渐固体化。既可以将蛋液煮至半熟、做成“溏心蛋”的效果，也可以一口气做成全熟。
而实际的原位态固化技术中将电解液固化的原理，肯定不是加热这么简单。
在卫蓝新能源制造电池固态电解质的过程中，需要向电池注入一种含有特殊添加剂的液体，随后再通过加热或引发化学反应，让电解液在电池内部发生“聚合反应”，变成固体状态。
具体来说，注入的液体由电解质、液态锂盐、引发剂、交联剂构成。
电解质方面，聚合物为聚环氧乙烷PEO，氧化物为磷酸钛铝锂(LATP)或锂镧锆氧(LLZO)，是固态电解质的主体材料。
液态锂盐通常使用双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)，为电解质提供更多锂离子，进一步提高电池电导率。
引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、苯甲酰等多种有机物，用于启动聚合反应，便于构成稳定的固态电解质分子结构。
交联剂为三羟甲基丙烷三酯，既能当做催化剂加快固态反应，还能提高固态电解质的机械稳定性。
之所以选择“聚合物+氧化物”的复合电解质，是因为二者发生络合之后，可以实现优势互补。
氧化物电解质的加入，可以弥补聚合物导电率低，导致充电速度慢的问题。
聚合物电解质的加入，可以弥补氧化物“材质过硬”的问题，让固态电解质更加柔软有弹性。
所以大体上来说，卫蓝新能源原位态固化技术，相比其他固态电池主要有亮点优势——
由于从工艺上是先把电解液注满，充分浸润电极和隔膜、填补每一个缝隙，才进行液态转固态，再加上电解质像煮熟的鸡蛋清一样具有一定弹性，可以很好地改善令固态电池头疼的“界面问题”。
此外，还能很好地兼容现有的液态锂电池产线，理论上从半固态到全固态都能做，且产线改造成本相对可控。
这或许也是为什么，卫蓝新能源的半固态电池在商业落地上，已经是众多固态电池公司中走得非常靠前的了。
根据官方的资料，卫蓝新能源目前主要的产品有三类：
一是“360Wh/kg高能量密度动力电芯”，封装出的半固态电池包搭载在蔚来车型上，可以实现1000km续航。
二是“280Ah超高安全储能电芯”，目前已经实现了浙江龙泉等半固态储能示范项目成功并网，同时还可用于部分纯电动大巴的电池换电。
三是“320Wh/kg高能量密度低空经济电芯”，主打轻便安全，主要面向无人机行业，目前还在推广中。
不难看出，卫蓝新能源半固态电芯的能量密度可圈可点，明显高于传统液态电芯。
但在充电倍率方面，依旧存在一定劣势。前者目前最高只能做到2C，而后者已经可以做到10C以上。
这或许也是为什么，卫蓝新能源会率先和蔚来、以及储能项目合作，毕竟这两种场景对快充的需求并不高。
因此，未来半固态电池能否大规模替代液态电池，很关键的一点在于能否把充电速度提上来。
除此之外，成本也是半固态电池在普及之路上必须面对的考验。
03. 写在最后
说了这么多，固态/半固态电池相比液态电池最最显著的优势，并不是它的能量密度有多高，而是无与伦比的安全性。
当液态锂电池始终无法解决因为外部碰撞、或是电化学体系出现问题导致的自燃，安全性和法律法规一同摆在台面上，固态/半固态电池自然会脱颖而出。
在这一过程中，随着产线规模化逐步扩张，半固态电池成本会进一步下降，而技术的大幅跃进也会随之而来。
正所谓春江水暖鸭先知，资本似乎已经提前嗅到了“生机”。
半固态电池的大规模普及，或许就在明年。
