固态电池-零帕网-第2页

相比液态电池，固态电池具备更高能量密度、更高安全性、更长循环寿命、更好低温性能等多种性能优势。能量密度方面，固态电池可做到 400wh/kg 以上，是现有液态电池的两倍。由于没有了液态的电解液，固态电池的材料体系可以有更多的可能性，比如负极采用金属锂；液体漏液漏气等安全问题也可进一步规避，电池的热稳定性更好；pack层面可以简化非必要器件，从而提高体积利用率。固态电池材料体系端最大变化在于电解质。通常我们将电池内液体含量 10%作为区分半固态电池和液态电池的分界线，因此固态电池和液态电池最大区别

半固态电池先行，2023年开启小批量装车发布，全固态电池仍处于研发阶段，预计2030年后实现商业化。液态锂电池已接近能量密度上限，并且仍存在热失控风险，而固态电池大幅提升电池的安全性，兼容高比容量正负极，打开能量密度天花板，因此成为动力电池下一轮技术竞赛中的关键。但全固态电池工艺并不成熟，仍处于研发阶段，存在离子电导率低、循环寿命差、倍率性能差、成本高昂等问题，制约了商业化进程。而半固态电池作为液态电池和全固态电池的过渡方案，兼具安全性、能量密度和经济性，因此率先进入产业化阶段，已率先切入无人机

锂离子电池发展已有30多年历史。“锂电池之父”斯坦利·惠廷汉姆于1976年提出最早的锂二次电池雏形：正极材料使用硫化钛，负极使用金属锂并且使用含锂盐的电解液。其意义更多在于确立了锂电池基本原理。但由于电池安全性、稳定性等不理想，始终无法商用。1980年古迪纳夫开发了钴酸锂、磷酸铁锂以及锰酸锂三大正极材料，奠定了现在主流正极材料体系。1991年吉野彰摆脱负极锂金属限制，创新性使用石墨作为负极，进而开发了第一个商用锂离子电池。

➢ 固态电池有望成为下一代高性能锂电池。传统的液态锂电池具有一定的缺陷，安全性有上限，且材料体系的后续升级有上限。固态电池具有高能量密度和高安全性两大优势，其能量密度有望突破 500Wh/kg；且将液态电解质替换为固态电解质，大大降低了电池热失控的风险。➢ 全固态电池的投用尚需时日，半固态电池是由液态电池向全固态电池过渡的中间方案。1）现在实施全固态电池有较大阻碍，主要包括固-固界面接触导致电池内阻较大、离子电导率不高等。2）半固态电池是向全固态电池过渡的中间方案，其保留一定量电解液，循环性能及

固态电池的意义：安全、体系、工艺上的三重迭代固态电池的关键环节：固态电解质。当前，氧化物固态电解质在产业化应用和量产节点上，都走在最前。产业趋势，关注的重点：跟踪点1：硫化物固态电解质批量工艺的简化、降本；跟踪点2：氧化物电解质的差异化方案；跟踪点3：半固态安全性能在车辆层级的验证；跟踪点4：半固态电池综合性能、成本情况