固态电池是什么?区分这些电池及其性能如何?

如今，新能源汽车已逐渐成为汽车市场的主流。消费者最关心的是新能源汽车的动力电池，除了产品的智能化、里程和产品力。毕竟动力电池是新能源汽车的心脏。动力电池越好，里程越长，安全性能越好，让各大厂商投入大量资金研发电池，尤其是固态和半固态电池。

固态电池是什么？

与目前常用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同，半固态电池和固态电池是使用固体电极或固体电解质的电池。区分这些电池及其性能如何？

简单地说，现在汽车公司使用的锂电池，如三元锂电池、磷酸铁锂电池、干电池等，因为电池含有电解质，所以从结构上分为液体电池。

值得一提的是，液体电池中的电解质会腐蚀电池。长期使用后，电极会发生电镀反应，正极材料会变得越来越脆弱。正极电镀充放电过程也会导致电解质污染浑浊，导致电池寿命性能下降。

半固态电池是用固体材料取代锂电池中的部分电解质。随着电池中电解质的减少，性能明显提高，安全性大大提高。事实上，如果严格划分，半固态电池仍然属于液态电池。

然而，半固态电池的成本非常低，只有目前液态电池的三分之一，电动汽车充电的里程可以翻倍，性能比纯液态电池好得多。

(材料来自网络)

当然，半固态电池的低成本只是理论上的结果。事实上，电池的原材料和研发成本并不便宜，这使得市场上半固态电池的价格一直很高。

固体电池内无液体电解质，由固体电极和固体电解质组成，具有功率密度低、能量密度高、体积小、灵活、安全性能高的优点。由于固体电池没有液体电解质，它避免了易燃易爆、挥发性、电解质短路，即使针刺穿了电解质隔离膜，也不会像液体电池那样自燃。

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固态电池具有安全性能强、体积小、成本低、能量密度提高等优点，成为全球电池制造商和汽车公司大力研发的目标，也成为市场的新风向标。

固态电池虽然有很多优势，市场前景很好，但由于固态电池的技术和工艺问题，固态电池的发展仍处于起步阶段。

山上有拦路虎

目前，有四个问题阻碍了固体电池的发展，一是缺乏高效的电解质材料，固体电解质是固体电池的主要材料之一，虽然在固体锂离子导体一指标突破，但综合性能不满足大规模储能需求，这是固体电池固体电解质性能的短板。

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二是固体电解质和电极界面处理，可能不知道锂离子传输阻抗大，刚性界面接触面积小，导致充放电过程中电解质体积变化，容易破坏界面稳定性。此外，电极内部等因素也会影响固体电池的性能。

第三，使用周期不稳定。由于固态电池的内部结构和界面随着使用时间的推移而退化，影响了固态电池的综合性能，使电池的寿命充满了不确定性。

四是固态电池的原材料成本，其中锂硫化物价格昂贵，约为液态电池碳酸锂材料的5-10倍，固态电池昂贵，生产环境和原材料纯度要求高，使厂家早期投资肉痛。

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值得一提的是，今年电池上游的原材料价格一直在上涨，这让各种制造商和汽车公司都感到痛苦。在这种环境下，只有资金雄厚的制造商愿意花钱进行研究。即使能源生产，豪华车型也可以携带如此昂贵的固态电池。

因此，如果每个制造商和汽车公司都想让固态电池进入高速阶段，他们必须首先解决这四个问题，解决这些障碍，固态电池可以慢慢加速。

言语普及还早

虽然面对许多障碍，但主要制造商和汽车公司并没有放弃固态电池的研发。因此，主要制造商和汽车公司在选择上存在差异。有些企业选择半固态电池，有些企业选择固态电池。目前，他们在半固态电池和固态电池方面取得了一些成就。

去年蔚来在NIO day上宣布旗下ET2022年第四季度，7车型将采用150kWh半固态电池组。只是距离2022年底还有十几天，蔚来还没有ET7半固态电池版车型的确切信息。

但与蔚来合作的卫蓝新能源宣布车规级固态动力电池正式下线，这意味着蔚来ET7半固态电池版离量产不远。ET今年7半固态电池版不可能预约交付，估计要等1-3年。

威来仍在规划半固态电池路线，国轩高科技宣布其半固态电池预计将于2022年底装载，2023年批量交付，新电池单能量密度达到360Wh／kg，配套车型的电池电量160KWh，续航里程超过1000公里。据报道，高合HiPhi X可率先搭载国轩高科技半固态电池新产品。

比亚迪汽车作为电池起家，早在2016年就开始投资固态电池的研发。据多方面消息，当比亚迪的固态电池使用硅基材料作为固态电池的负极时，能量密度预计将达到400Wh／kg，是刀片电池能量密度的两倍多(180Wh／kg），这意味着其固态电池具有更强的综合性能，可以给纯电动汽车更长的里程。据报道，第一款配备比亚迪固态电池的车型可能是其豪华品牌的新车型。

自主品牌老大哥东风汽车也表示，目前正在开发的第二代固态电池预计将于2024年上半年大规模生产，整车里程可达1000多公里。值得一提的是，东风汽车是第一家进入固态电池的独立品牌汽车公司，此前推出了东风固态电池E70成为国内首款获得免税许可的固态乘用车。这样，东风汽车在固态电池领域的技术就不言而喻了！

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除了独立品牌外，丰田、本田、日产、通用等海外汽车公司还宣布了半固态电池和固态电池的战略规划，并给出了具体的时间节点。各汽车公司和电池制造商都在争分夺秒地实现固态电池的大规模生产，提高纯电动汽车的范围，减少能源补充时间，希望在未来占据更多的市场份额。

但是你发现了吗？目前，半固态电池和固态电池都配备了高端车型。就连价格屠夫比亚迪也选择仰望其新产品开始。

毕竟，半固态、固态电池的成本，只能局限于高端车型，这表明汽车公司和电池制造商能源生产半固态、固态电池不是问题，降低成本，降低电池价格是困难的事实，现在说半固态、固态电池可以实现大规模生产还早。

编辑总结

半固态、固态电池是未来的风口吗？答案是毫无疑问的，这一定是未来的风口，毕竟，这类电池具有安全性能好、体积小、成本低、能量密度提高等优点，可以使纯电动汽车范围达到1万km，甚至超过这些数据，这无疑是电池技术的创新。然而，由于此类电池的成本问题，目前仅限于高端车型的配置。为了实现普及，只能降低半固体和固态电池的价格。

一般来说，半固态、固态电池是未来的风口，只要山上的障碍得到解决，就能真正起飞。