新能源电池的未来将何去何从?

最近，“固态电池”的概念在新能源汽车行业掀起了一阵风。

2月7日，赣锋锂业发布消息称，搭载三元固液混合锂离子电池的纯电动SUV赛力斯SERES－5计划于今年3月交付。在赣锋锂业这一重磅消息的推动下，固态电池相关概念股也在准备搬家。

早在2021年初，威来汽车就透露，ET7将配备新开发的固态电池，其固态电池技术可达360Wh／能量密度kg。

众所周知，化学电池是新能源汽车中应用最广泛的电池类型，其中三元锂电池、磷酸铁锂电池、镍氢电池应用最广泛，堪称“老年人”。

作为电池领域的后起之秀，固态电池和半固态电池因其更强的综合性能，尤其是安全性而备受期待。

那么，什么是固态电池和半固态电池呢？与传统锂电池相比，它们有什么优势？它的概念如此受欢迎，吸引了多少知名汽车公司投资研发？新能源电池的未来将何去何从？

1、什么是“半固态电池”？

事实上，所谓的固态电池是用固态电解质代替电解质的锂电池。

液体电解质易燃是新能源汽车安全问题的根本原因之一。固体电池将液体电解质转化为不易燃烧的固体电解质。电解质的机械和化学特性更加稳定，静态和循环寿命大大提高。此外，固体电池的能量密度接近400Wh／kg，远超过传统电池250Wh／kg的能量密度，优势非常明显。

全固态电池不可燃、无腐蚀、耐高温、无挥发性，安全系数直线上升。

半固态电池是一种固态电池，但其电解质采用固液混合形式，而不是全部采用固态电解质，电池中电解质的比例为5－10％左右。

对于隔膜结构，半固态电池仍需要保留隔膜来分隔正负极；在全固态电池中，由于方案设计的不同，无法确定隔膜是否需要保留。

目前，半固态电池从液态锂电池过渡到全固态电池的中间区域，无论是在市场供应链还是技术量产应用方面。

因此，业内还有另一种声音，半固态电池仍然是液态电池，所谓的半固态电池，更多的是文本游戏。

无论如何，从传统锂电池到固态电池的完全应用，走中间半固态电池的发展尤为关键。

2、“半固态电池”的前景如何？

与燃料汽车相比，新能源汽车具有耐久性短、安全风险大的缺点，也在很大程度上影响了消费者的购买方向。传统的液体锂电池不仅限制了电池的性能，而且容易老化，而且存在很大的安全风险，已经处于发展瓶颈时期。固态电池的能量密度将显著提高，安全性能将显著提高，这无疑是新能源汽车领域的一个好消息。

但目前，实现固态电池产业化还有很长的路要走。2月20日，光大证券电力设备和新能源首席分析师尹中枢表示：“由于全固态电池仍有技术困难需要突破，从整个行业的发展阶段来看，全固态电池可能至少需要五年甚至更长时间才能实现商业大规模生产。”

固态电池的量产成本和对现有供应链的影响，除了电解质界面不稳定等技术难点外，也是短期内无法实现产业化的重要原因。

在这样的困境下，半固态电池作为“折中方案”成为“退而求其次”的首选。

一方面，半固态电池的成本较低。虽然能量密度不如全固态电池，但在传统的三元锂电池和磷酸铁锂电池面前也有一定的优势。

另一方面，与全固态电池相比，半固态电池对产业链的影响要小得多。半固态电池的正负极基本上延续了锂技术路线，其供应链与现有供应链的重叠程度较高，不会对现有供应链产生颠覆性影响。

此外，用固体电解质代替部分电解质使半固体电池的电解质不易蒸发和膨胀。与传统电池相比，它可以更有效地抑制电池的火灾和泄漏，并大大提高了安全系数。

从这个角度来看，固态电池的普及和应用显然是大势所趋。

半固态电池具有安全系数高、能量密度高、成本低、技术难度低、对现有供应链影响小等优点，前景广阔，是当之无愧的前沿电池技术。

3、一些“半固态电池”供应商

目前，卫兰新能源、赣锋锂业、国轩高科技、富能科技等国内主要半固态电池开发商已实现半固态电池产业化。

卫蓝新能源采用原位固态化技术，目前已开发150Wh／270Wh固液混合储能电池／无人机高比例混合固液电池和300Whkg／动力电池kg混合固液。

卫蓝新能源与蔚来汽车合作，350Wh／超过1000公斤的半固态电池产品将在威来汽车ET7上大规模生产和应用。2022年11月，卫兰新能源首个半固态电池在湖州下线。预计将是24～400Whh将于25年推出－产品500Wh。

2021年，赣峰锂业与东风公司签订合同，主要产品有东风E70固态电池系统，续航里程超过500公里。其模块采用铝合金框架＋高精度拼接激光焊接技术领先于软包装模块行业的平均水平。去年8月，赣丰锂业与广汽埃安签约成为战略合作伙伴。

富能科技、国轩高科技等龙头企业也在积极开展固态和半固态电池的技术研发，取得了显著成效，均进入产业化阶段。

辉能科技除了与国内知名汽车公司合作外，还与梅赛德斯奔驰、越南汽车公司Vinfast签订了合作协议。

下图显示了一些半固态电池开发商的代表性产品及其特点。

4、装载“半固态电池”的情况

今年以来，随着半固态电池技术的日益成熟，许多新能源汽车企业加快了半固态电池领域的发展与合作。

东风蓝图“追光”汽车抓住机遇，配备82kWh电池组，采用半固态电池，是业内首个乘用车量产装车案例。1月13日，蓝图追光首批量产车型正式下线。

2月6日，蔚来汽车总裁秦力宏在媒体交流会上表示，配备150kWh半固态电池组的ET7车型将于今年上半年正式推出。

第二天，赣锋锂电池宣布，配备三元半固态电池的纯电动SUV赛力斯－SERES－计划于2023年上市。

半固态电池逐渐开始装载，标志着我国已进入固态电池渗透的关键突破阶段。业内人士预计，2024年将出现半固态电池商业化的转折点－2025年，全固态电池可能在2030年商业化。

(部分国内新能源汽车品牌“半固态电池”装载)

事实上，固态锂电池在全球掀起了一股热潮。

最近，宝马、大众、丰田等众多知名汽车公司都在加快相关方面的研发布局。有关机构预测，到2030年，全球固态电池需求预计将达到500GWh，预计市场规模将超过3000亿元。