神话破灭？半固态电池首次落地，却败给了普通电池？

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论2023年的话，半固态电池落地很可能要排上号了。

谈起“固态”俩字，总给人一种莫名的高级感，就像固态硬盘一样。公社很多社友都对固态电池技术抱有着非常高的期待。

有位社友干脆把自己的ID后缀起名为：坐等800v+固态电池。

我想，关注这个新能源的很多人都已经期待太久太久了，前两天假期里写《松下电池如何节节败退》的时候，就有粉丝朋友开始催固态，还不止一个两个，今天决定来好好聊聊固态电池。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

01. 半固态电池首战告负！‍‍‍‍

早在2020年NIO Day上，李斌高调宣称将在2022年量产“半固态电池”，足足有150度电的容量，可以让旗舰车型ET7实现1000公里续航。

不知当时有多少人跟我一样，对李斌立下的这个Flag竖起了大拇指，同时喊出了“牛逼”二字。

固态电池一度被誉为电动汽车终结燃油车统治的“终极技术”之一，行业里流传着各种吹爆固态电池的“神话”。

比如续航轻松突破1000km，充电速度仅为液态电池的1/3，永不自燃、永不起火……

总之，就是“固态”吊打“液态”。

几乎每个月都会有新的关于固态电池的信息曝出来，哪家哪家电池厂又研发出新型固态电池了，哪家哪家车企又开始布局固态电池了，能量密度又双叒叕突破极限了………

诸如此类的信息已经多到数不胜数了。

但可别高兴太早，这些信息都有一个共同特点：要不就是“准量产”状态，要不就是预计某某年量产，距离真正量产落地总是差1%。

每次进度总是往前迈一小步，但却始终到不了终点。

这期间不少社友也在私信我，想让我们写一篇关于固态电池的技术分析。

我回复他们：“再等等，2022年NIO day发布会上马上就会有结果。”

终于，2022年NIO Day来了！

结果，李斌竟然对于半固态电池只字未提。

虽说蔚来ET7的半固态电池跳票了（也有消息说将在年内开始交付），但好在，还有比蔚来更激进的车企存在。

NIO Day开幕不到2周前，岚图就把蔚来PPT里的半固态电池上车，成功变成了现实。

它就是国内首款量产半固态电池车型——岚图追光。

不过有一点比较奇怪，明明半固态电池是一个堪称电动车里程碑的技术，但岚图却并没有把搭载半固态电池当做宣传的重点，而是简单几句话就带过去了。

相对的，岚图把追光宣传的重点放在了极致驾控上，标签也立为了“电动轿车性能天花板”，宣传的都是随速可升降电动尾翼、210 km/h最高时速、3.8秒零百加速、83km/h麋鹿测试……

而在追光的配置表上也露出了一些端倪，搭载半固态电池版本的车型，续航只有580km；另一个730km长续航版用的是岚图自研的云母电池（液态），而不是被行业内大家期待已久的半固态电池。

这个固态电池的整包能量密度只有170Wh/kg，跟云母电池包的能量密度一模一样。

要知道，云母电池包在开发时就以安全为核心，还没有用到诸如CTP、CTC这种砍掉电池模组、电池包上盖之类的提升能量密度的操作呢，这还一定程度上牺牲了一些体积利用率呢，但从目前的成绩表现来看 ，岚图的云母电池并不输于岚图的固态电池。‍‍‍‍‍‍‍

这跟网上动不动能量密度就突破360Wh/kg的半固态电池相比，似乎让人感觉到了一些落差。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

那么问题来了，这个半固态电池到底是谁家供的？

最开始我查到，在2021年1月，东风汽车与赣锋锂业合作开发了50辆搭载了半固态电池的东风风神E70，作为试点示范运营。

赣锋锂业方面称，公司第一代固态电池在风神E70上实测续航超过400公里。

不少人猜测，岚图追光很有可能是沿用了赣锋锂业的半固态电池？

但，事情好像没这么简单。

岚图追光发布后不久，孚能科技公开回复称：公司是东风岚图的重要合作伙伴，为岚图追光的半固态电池提供了电芯和模组。

虽然按照动力电池出货量来算的话，孚能电池在国内只能算二线电池厂（毕竟宁王比亚迪太强势了）。但它在软包电芯这个细分领域还是很牛的，目前是出货量最大的一家。

对于固态电池技术进展，孚能在公开场合透露的信息十分有限。

去年9月，孚能科技在2022新品发布会上，孚能推出了全新软包电池，并宣称其半固态电池可以实现量产装车。

实现的方法，就是将原本的软包电芯里的电解液，一部分代替为半固态电解质，来起到降低电解液含量的作用。

但，这个替换掉电解液的半固态电解质材料是什么？至今都是个迷。

02.固态电池的优势与劣势

相比之下，台湾辉能、蔚蓝新能源、赣锋锂业、宁德时代等等其他电池企业，其公开的固态电池技术路线就要透明得多了。

我们不妨借此机会，用相对通俗易懂的方式，简单探讨几个问题。

固态电池相比现在普及的液态电池，优势和劣势分别是什么？

开局让人大跌眼镜的固态电池，真的是电动车的未来吗？

现在市面上绝大多数动力电池都是液态锂离子电池，由正极材料、负极材料、电解液和隔膜四部分组成。

固态电池最显著的特征，就是把原本液态电池里的电解液和隔膜，替换成了固态的电解质。

半固态电池介于固态和半固态之间，电解质是凝胶状的，现阶段被许多学者认为是一种过渡方案。这种电池虽然隔膜还有所保留，但用量变少了很多。

动力电池从液态到固态，其核心就是这个固态电解质。

使用固态电解质有诸多好处，其中最显著的就是提高安全性，解决电池自燃问题。

近几年电动车追求高续航，能量密度也越来越高，自燃事故也愈发频繁。

这些自燃事故中，锂枝晶刺穿隔膜导致短路从而引燃电解液，是主要原因之一。

电解液本身是极易燃化学品，同时电解液的主要材料六氟磷酸锂，在空气当中极易挥发，吸入人体后会产生很强的毒性。

固态电池之所以解决电池自燃问题，一方面固体电解质往往用的都是不可燃材料，另一方面隔膜可能根本不存在，也就没有锂枝晶刺破隔膜一说了。

所以，岚图使用半固态电池的目的，并不是为了追求能量密度，更多的是为了追求更高的安全性，这与岚图的品牌调性是相符的。

单从解决电池自燃这个角度来说，我个人认为固态电池是很有必要推广开的。

既然固态电解质化学性质更稳定，那正极和负极材料方面，自然就可以放飞自我，使用一些能量更高的材料了，比如锂金属正极、硅负极等等。

使用这些材料之后，电池能量密度就会大幅提升。

岚图半固态电池能量密度低，大概是因为沿用了液态锂电池的正极材料。

除此之外，使用固态电解质还有体积小、重量轻等优势，这里就不一一展开说了。

虽然固态电池优点颇多，但现阶段还是有难以克服的“硬伤”存在的——“界面问题”。

“界面”一词听起来比较专业，可以简单理解为电解质与正负极的接触面积。

液态锂电池中，电解液可以充分包裹住正负极，其接触面积是很充分的。

但半固态和固态电池，电解质与正负极的接触面积，就不如电解液那么充分。

界面问题可以简单理解为，插销跟插座没插牢（虚接）导致接触不良。

其导致的结果就是，随着固态电池使用次数增加，正负极与电解质之间的空隙会越来越大，虚接问题会越来越严重，使得固态电池整体循环寿命相比液态电池大幅缩水。

现阶段磷酸铁锂电池循环寿命一般在3000次左右，三元电池循环寿命在2000次左右，而固态电池的循环寿命想要达到1000次都十分困难，半固态电池循环寿命则相对好一些，与三元电池相当。

此外，由于界面问题存在，使得固态电池的生产一致性很难得到保证。

不一致的电芯组成电池包，就会出现“木桶效应”，一颗耗子屎坏了一锅粥。

半固态电池相比纯固态电池来说，界面问题要好解决一些。

这也是为什么很多专家学者最近都提出，半固态电池或许就是新能源汽车的终点。

除了技术本身之外，固态电池的产业链成熟度还远远不及液态电池，各个电池厂还在处于“摸着石头过河”的探索阶段，这也是固态电池成本高的主要原因。

目前行业内固态电解质总体上可分为3大路线：氧化物、硫化物、聚合物。

无论哪种固态电解质，都有其需要克服的技术难题。

氧化物电解质一般属于矿物、陶瓷一类的材料，目前国内做的企业相对较多，比如蔚来跳票的半固态电池供应商卫蓝新能源、清陶能源、台湾辉能、赣锋锂业等等。

氧化物电解质的优点是成本较低，这也是很多玩家选择这条路线的原因。

其劣势除了上面提到的界面问题以外，还有导电率普遍偏低的问题，这将很大程度上影响电池的快充性能。

硫化物电解质路线颇受三星、丰田、松下等日韩企业追捧，宁德时代也押注了这条路线。

相比氧化物，硫化物电解质导电率高，快充性能优异。

但弊端是需要花大量精力去做好电池密封，硫化物暴露在空气中会与水和氧气发生反映，产生剧毒的硫化氢气体。

聚合物电解质通常是人工合成有机材料，主要企业以Bollore、Solid energy、Solid Power等欧洲企业主导。

聚合物电解质热稳定性很差，需要在60度才可以正常充放电，对于工况环境要求苛刻。

而且，聚合物电解质一般属于可燃物，并不能解决电池自燃问题。

所以总体来看，三种固态电池技术路线，各家有各家的苦，未来究竟那条路线能走出来，现在还很难说。

03. 写在最后‍‍‍‍

虽说目前半固态电池初次落地亮相，距离大多数人期望中的“完美形象”还相差甚远。

但也没必要将其一棒子打死，贬低为“鸡肋”。

蔚来、长安深蓝、赛力斯、岚图、日产、大众等多家车企，都不约而同的押注了固态电池，这与早年间的激光雷达、800V等技术颇有几分相似。

一项技术从实验室走出来，再到初步量产，再到走进千家万户，每上升一个台阶都需要从量变到质变的积累。

固态电池会不会大规模上车？普及后能不能彻底干掉燃油车？

唯有时间会给我们答案。

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