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在锂電池技術演進的道路上，将逐漸減少對液态電解質的依賴，從混合固液電池逐漸演進到完全無液體的全固态電池。
在新能源汽車領域，一些海外知名企業，如豐田、本田、現代、奔馳和三星等，已經重點投資于全固态電池的研發，并計劃在2025至2030年間量産搭載這類電池的車型。
與此同時，國内的上汽和蔚來等廠商有望在2024年開始批量生産搭載半固态電池的車型，而長安和廣汽等也計劃在2025至2026年間推出相關産品。
搭載82kWh半固态電池包的岚圖“追光”已正式量産下線。此外，搭載90kWh半固态電池的賽力斯SERES 5純電版車型也于去年進軍歐洲市場。
作為電池的理想形态，固态電池具有能量密度高、安全性高的顯著優勢，是以應用前景廣闊。
全固态電池圖示：
資料來源：豐田官網
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固态電池行業概覽
锂電池根據電解液液體含量的不同，可以分為液态、固态混合态和全固态三大類。
固态锂離子電池的工作原理與液态锂離子電池類似，其主要差別在于将液态電池中的電解液和隔膜替換為固态電解質，進而實作少用或不用隔膜及電解液。
固态電池和锂電池對比圖示：
固态電池使用固态電解質替代液态電解質，能夠顯著提升锂電池的能量密度和安全性，是以被視為電池技術的長期發展方向。
固态電解質與高比容量的正負極材料高度相容，這為提升電池的能量密度提供了巨大潛力。相比之下，液态電池的能量密度通常可達到250Wh/kg以上，而半固态電池則能進一步提升至350Wh/kg以上。更進一步，準固态電池的能量密度可實作400Wh/kg的飛躍，而全固态電池更是有望突破500Wh/kg的極限。
在全固态電池的生産過程中，無需進行注液步驟。相反，它是通過加熱壓縮等方式将正極、負極和固态電解質膜緊密結合在一起，確定它們之間有良好的機械接觸。然而，對于半固态電池而言，生産過程中仍然需要注液步驟來添加電解液和固态電解質，以實作其特定的性能要求。
目前全固态電池技術尚未完全成熟，技術難度較高，相關産品仍存在壽命短、倍率性能差等問題。固态電池的基礎研究與應用之間仍存在一定差距。在低溫性能、成本控制以及規模化量産的裝備突破等方面仍有待解決的問題。
半固态電池作為過渡期的産品，在裝置相容性、成本控制、技術實作以及性能表現方面都取得了重大突破，可能會率先實作批量商業化應用。
目前，固态電池主要采用的固體電解質可以分為聚合物、氧化物和硫化物三大類。然而，在技術路線上，這三類固态電解質仍存在不少争議和讨論。
聚合物固态電解質作為率先實作應用的一類，雖然取得了一定的進展，但仍存在電導率低、電化學視窗窄以及能量密度低等不足之處。
氧化物固态電解質則由于其質地較硬和界面阻抗大等問題，目前隻能在薄膜電池、高溫以及小電流條件下工作，這在一定程度上限制了其應用範圍。
硫化物固态電解質在電導率方面表現出色，具有較高的開發潛力。然而，它也面臨着對濕度極其敏感、電化學視窗窄導緻正負極界面不穩定以及固相傳質等難題的挑戰。
在材料方面，為了提升電池的能量密度，正極将采用超高鎳三元或富锂錳基等高能量密度材料，而負極則有望采用矽材料或锂金屬負極。同時，高導電性的碳納米管的用量也有望進一步增加，以提升電池的整體性能。
固态電池市場競争格局和龍頭梳理
目前，固态電池的産業化程序正在持續加速。目前主流廠商已經以半固态或準固态的形式涉足這一領域，旨在提升電池能量密度的同時，為固态電池技術的全面應用進行儲備。
2023年已有部分半固态電池産品釋出并裝車亮相，目前，半固态電池正處于量産的關鍵節點。
從企業布局來看，電解質領域已經湧現出一批領先企業，如天目先導、清陶能源、贛鋒锂業和貝特瑞等。同時，正負極材料的傳統龍頭企業如容百科技、當升科技、璞泰來和貝特瑞等也在加速布局固态電池領域，以搶占市場先機。
預計2024年，半固态電池有望在新能源車市場實作批量應用。這一進展将為新能源車市場注入新的活力，推動其進一步發展。
在電池領域，不僅傳統優勢的锂電池企業如甯德時代、億緯锂能和中創新航等積極參與固态電池的研發和生産，新興企業如衛藍新能源、清陶能源和輝能科技等也在長期深耕固态電池技術，并積極推動産品的量産。
此外，固态電池上下遊布局廠商衆包括，還包括金龍羽、上海洗霸、德福科技、瑞泰新材、德爾股份、東方锆業、三祥新材、贛鋒锂業等。#锂電池##固态電池##新能源汽車##文章首發挑戰賽##電池##新能源汽車##财經#
結語
固态電池有望成為電池的終極形态，這不僅是因為其在安全性、能量密度和壽命方面的顯著優勢，更是因為其符合未來電池技術發展的趨勢和需求。從安全性角度來看，固态電池采用了固态電解質替代了傳統的液态電解質，進而從根本上解決了電池漏液、起火等安全隐患。這對于新能源汽車的發展至關重要，因為電池的安全性直接關系到車輛的整體安全性能。
此外，固态電池的壽命也相對更長。由于其内部沒有漏液問題，且電解質不易老化，是以固态電池的循環壽命有望遠超傳統液态電池。這将有助于降低新能源汽車的維護成本，提高其整體經濟效益。
随着全球對環保和可持續發展的日益重視，新能源汽車市場呈現出蓬勃發展的态勢。而作為新能源汽車的核心部件之一，電池技術的發展直接影響着新能源汽車的性能和市場競争力。固态電池作為一種具有顯著優勢的新型電池技術，其發展前景備受關注，未來固态電池的發展空間将十分廣闊。
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