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在锂电池技术演进的道路上，将逐步减少对液态电解质的依赖，从混合固液电池逐步演进到完全无液体的全固态电池。
在新能源汽车领域，一些海外知名企业，如丰田、本田、现代、奔驰和三星等，已经重点投资于全固态电池的研发，并计划在2025至2030年间量产搭载这类电池的车型。
与此同时，国内的上汽和蔚来等厂商有望在2024年开始批量生产搭载半固态电池的车型，而长安和广汽等也计划在2025至2026年间推出相关产品。
搭载82kWh半固态电池包的岚图“追光”已正式量产下线。此外，搭载90kWh半固态电池的赛力斯SERES 5纯电版车型也于去年进军欧洲市场。
作为电池的理想形态，固态电池具有能量密度高、安全性高的显著优势，因此应用前景广阔。
全固态电池图示：
资料来源：丰田官网
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固态电池行业概览
锂电池根据电解液液体含量的不同，可以分为液态、固态混合态和全固态三大类。
固态锂离子电池的工作原理与液态锂离子电池类似，其主要区别在于将液态电池中的电解液和隔膜替换为固态电解质，从而实现少用或不用隔膜及电解液。
固态电池和锂电池对比图示：
固态电池使用固态电解质替代液态电解质，能够显著提升锂电池的能量密度和安全性，因此被视为电池技术的长期发展方向。
固态电解质与高比容量的正负极材料高度兼容，这为提升电池的能量密度提供了巨大潜力。相比之下，液态电池的能量密度通常可达到250Wh/kg以上，而半固态电池则能进一步提升至350Wh/kg以上。更进一步，准固态电池的能量密度可实现400Wh/kg的飞跃，而全固态电池更是有望突破500Wh/kg的极限。
在全固态电池的生产过程中，无需进行注液步骤。相反，它是通过加热压缩等方式将正极、负极和固态电解质膜紧密结合在一起，确保它们之间有良好的机械接触。然而，对于半固态电池而言，生产过程中仍然需要注液步骤来添加电解液和固态电解质，以实现其特定的性能要求。
目前全固态电池技术尚未完全成熟，技术难度较高，相关产品仍存在寿命短、倍率性能差等问题。固态电池的基础研究与应用之间仍存在一定差距。在低温性能、成本控制以及规模化量产的装备突破等方面仍有待解决的问题。
半固态电池作为过渡期的产品，在设备兼容性、成本控制、技术实现以及性能表现方面都取得了重大突破，可能会率先实现批量商业化应用。
目前，固态电池主要采用的固体电解质可以分为聚合物、氧化物和硫化物三大类。然而，在技术路线上，这三类固态电解质仍存在不少争议和讨论。
聚合物固态电解质作为率先实现应用的一类，虽然取得了一定的进展，但仍存在电导率低、电化学窗口窄以及能量密度低等不足之处。
氧化物固态电解质则由于其质地较硬和界面阻抗大等问题，目前只能在薄膜电池、高温以及小电流条件下工作，这在一定程度上限制了其应用范围。
硫化物固态电解质在电导率方面表现出色，具有较高的开发潜力。然而，它也面临着对湿度极其敏感、电化学窗口窄导致正负极界面不稳定以及固相传质等难题的挑战。
在材料方面，为了提升电池的能量密度，正极将采用超高镍三元或富锂锰基等高能量密度材料，而负极则有望采用硅材料或锂金属负极。同时，高导电性的碳纳米管的用量也有望进一步增加，以提升电池的整体性能。
固态电池市场竞争格局和龙头梳理
当前，固态电池的产业化进程正在持续加速。当前主流厂商已经以半固态或准固态的形式涉足这一领域，旨在提升电池能量密度的同时，为固态电池技术的全面应用进行储备。
2023年已有部分半固态电池产品发布并装车亮相，当前，半固态电池正处于量产的关键节点。
从企业布局来看，电解质领域已经涌现出一批领先企业，如天目先导、清陶能源、赣锋锂业和贝特瑞等。同时，正负极材料的传统龙头企业如容百科技、当升科技、璞泰来和贝特瑞等也在加速布局固态电池领域，以抢占市场先机。
预计2024年，半固态电池有望在新能源车市场实现批量应用。这一进展将为新能源车市场注入新的活力，推动其进一步发展。
在电池领域，不仅传统优势的锂电池企业如宁德时代、亿纬锂能和中创新航等积极参与固态电池的研发和生产，新兴企业如卫蓝新能源、清陶能源和辉能科技等也在长期深耕固态电池技术，并积极推动产品的量产。
此外，固态电池上下游布局厂商众包括，还包括金龙羽、上海洗霸、德福科技、瑞泰新材、德尔股份、东方锆业、三祥新材、赣锋锂业等。#锂电池##固态电池##新能源汽车##文章首发挑战赛##电池##新能源汽车##财经#
结语
固态电池有望成为电池的终极形态，这不仅是因为其在安全性、能量密度和寿命方面的显著优势，更是因为其符合未来电池技术发展的趋势和需求。从安全性角度来看，固态电池采用了固态电解质替代了传统的液态电解质，从而从根本上解决了电池漏液、起火等安全隐患。这对于新能源汽车的发展至关重要，因为电池的安全性直接关系到车辆的整体安全性能。
此外，固态电池的寿命也相对更长。由于其内部没有漏液问题，且电解质不易老化，因此固态电池的循环寿命有望远超传统液态电池。这将有助于降低新能源汽车的维护成本，提高其整体经济效益。
随着全球对环保和可持续发展的日益重视，新能源汽车市场呈现出蓬勃发展的态势。而作为新能源汽车的核心部件之一，电池技术的发展直接影响着新能源汽车的性能和市场竞争力。固态电池作为一种具有显著优势的新型电池技术，其发展前景备受关注，未来固态电池的发展空间将十分广阔。
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