起底“半固态电池”及装车情况
近期，“固态电池”的概念在新能源汽车行业内刮起了一阵狂风。
【资料图】
2月7日，赣锋锂业发布消息称，搭载其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月开始交付。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蠢蠢欲动。
而早在2021年初，蔚来汽车在发布其首款旗舰型轿车ET7时就透露，ET7会搭载全新研发的固态电池，其固态电池技术可实现高达360Wh／kg的能量密度。
我们知道，新能源汽车中应用最为广泛的电池种类就是化学电池，其中三元锂电池、磷酸铁锂电池、镍氢电池等运用最为广泛，是堪称“元老级”一般的存在。
而固态电池和半固态电池作为电池领域的后起之秀，因为更强的综合性能，尤其是安全性，进而被大家期待。
那么，固态电池和半固态电池究竟是什么？它们和传统锂电池相比究竟有怎样的优势？其概念如此火爆，究竟吸引了多少知名车企竞相投资研发？新能源电池的未来又将何去何从呢？
1、何为“半固态电池”？
其实，所谓固态电池就是使用固态电解质代替电解液的锂电池。
液态电解质易燃是造成新能源汽车安全问题的根本原因之一。固态电池把液态电解质转换为不易燃烧的固态电解质，电解质机械和化学特性更加稳定，静态寿命和循环寿命都得到了大幅度的提升。另外，固态电池能量密度目前已经接近400Wh／kg，远超于传统电池250Wh／kg的能量密度，优势十分显著。
全固态电池不可燃、无腐蚀、耐高温、不挥发，安全系数直线上升。
半固态电池是固态电池的一种，只不过它的电解质采用固液混合形态，而不是全部使用固态电解质，其电池中电解液质量占比在5－10％左右。
对于隔膜结构，半固态电池仍然需要保留隔膜来分隔正负极的；而在全固态电池中，隔膜是否需要被保留因各方案设计差异而不能确定。
目前，无论是在市场供应链方面，还是在技术量产应用方面，半固态电池都是从液态锂电池过渡到全固态电池的中间地带的存在。
因而，在业内也有另外一种声音，半固态电池依然是液态电池，所谓半固态电池，更多是一种文字游戏。
不论如何，能否最终实现从传统锂电池转变为完全应用固态电池，走好中间的半固态电池发展之路尤其关键。
2、“半固态电池”前景如何？
相比燃油汽车，新能源汽车一直存在着续航短、安全隐患较大的劣势，这也在很大程度上影响了消费者的购车取向。传统液态锂电池不仅局限了电池性能，容易衰老，而且安全隐患大，已经处在发展瓶颈期。而固态电池在能量密度上将有明显提升，安全性能也会得到大幅改善，无疑是新能源汽车领域的福音。
但就目前而言，实现固态电池的产业化还任重道远。2月20日，光大证券电力设备及新能源首席分析师殷中枢表示，“由于全固态电池尚有技术难点有待突破，从目前整个产业的发展阶段看，全固态电池如果达到商业量产，可能至少需要五年，甚至更多的时间。”
除了电解质界面不稳定等技术难点外，固态电池的量产成本和对现有供应链的冲击程度也是导致其短期内无法实现产业化的重要原因。
在这样的困境之下，作为“折中方案”的半固态电池就成为了“退而求其次”的首选。
一方面，半固态电池成本更低，能量密度虽比不上全固态电池，却也足够高，在传统的三元锂电池和磷酸铁锂电池面前占有一定优势。
另一方面，相比于全固态电池，半固态电池对产业链的冲击也要小很多。半固态电池的正负极基本延续了锂电技术路线，其供应链和现有供应链重合度更高，因此对于现有供应链并不会造成颠覆性冲击。
此外，用固体电解质替代部分电解液使得半固态电池的电解液不易蒸发和膨胀，相比传统电池能更有效地抑制电池起火和漏液，在安全系数方面也有不少提升。
如此看来，固态电池的普及运用显然是大势所趋。
半固态电池集安全系数高、能量密度大、成本低、技术难度较低以及对现有供应链冲击小等多个优点于一身，前景无限广阔，是当之无愧的前沿电池技术。
3、部分“半固态电池”供应商
目前，国内主要的几家半固态电池开发商如卫蓝新能源、赣锋锂业、国轩高科、孚能科技等均已实现半固态电池产业化。
卫蓝新能源采用了原位固态化的技术，截至目前已经开发了150Wh／kg的固液混合储能电池、270Wh／kg针对无人机的高比能混合固液电池以及300Wh／kg混合固液的动力电池。
卫蓝新能源与蔚来汽车合作，其350Wh／kg以上、单次充电续航1000km的半固态电池产品将在蔚来汽车ET7上量产应用。22年11月，卫蓝新能源首颗半固态电芯在湖州下线。预计24～25年会推出400Wh－500Wh的产品。
2021年，赣锋锂业与东风公司签约，主要产品有东风E70固态电池系统，续航里程超过500km。其模组采用铝合金框架＋上下高精度拼缝激光焊接技术，领先于软包模组行业平均水平。去年8月，赣锋锂业又与广汽埃安签约成为了战略合作伙伴。
孚能科技、国轩高科等领跑企业也在积极进行固态及半固态电池的技术研发，并且取得了显著成效，均进入了产业化阶段。
除了和国内知名车企合作，辉能科技在去年也先后和梅赛德斯奔驰、越南车企Vinfast签署了合作协议。
下图展示了部分半固态电池开发商的代表产品及其特点。
4、“半固态电池”装车情况
今年以来，在半固态电池技术日趋成熟的情况下，多家新能源汽车企业纷纷加快了在半固态电池领域开发合作的步伐。
东风岚图“追光”汽车抢占先机，搭载采用半固态电池的82kWh电池包，是行业首个乘用车量产装车案例。1月13日，岚图追光首批量产车型正式下线。
2月6日，蔚来汽车总裁秦力洪在媒体沟通会上表示，搭载150kWh半固态电池包的ET7车型将于今年上半年正式推出。
次日，赣锋锂电宣布，搭载其三元半固态电池的纯电动SUV赛力斯－SERES－5规划于2023年上市。
半固态电池逐渐开始装车，标志着我国已经进入了固态电池渗透率的关键突破阶段。业内人士预计：半固态电池的商业化转折点将会出现在2024－2025年，全固态电池或将于2030年实现商业化应用。
（部分国内新能源汽车品牌“半固态电池”装车情况）
事实上，固态锂电池已经在全球范围内掀起了热潮。
近来，众多知名车企如宝马、大众、丰田等都在加快相关方面的研发布局。有关机构预测称，到2030年，全球固态电池需求有望达到500GWh，届时估计会形成3000亿元以上的市场规模。
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