尽管全固态电池的商用化还尚待时日，但作为过渡技术的半固态电池商用化即将来临。

 

作为电动汽车的“心脏”，动力电池的性能直接影响着车辆的行驶状况。可以毫不夸张地说，电动汽车是“成也动力电池、败也动力电池”。也正因此，无论是动力电池企业，还是新能源整车企业，都铆足了劲试图突破动力电池技术瓶颈。尤其是在过去几年，动力电池的技术突飞猛进，但安全隐患和里程焦虑仍然是其难以摆脱的“魔咒”。

 

与此同时，固态电池在争论和质疑声中成为行业新宠，随着各路巨头的入场，固态电池的未来也渐渐明朗。2022年3月举办的中国电动汽车百人会论坛上，欧阳明高院士对国内固态电池技术给出了非常明确的发展节点：以产业化为衡量标准的话，2025年能量密度达到350Wh/kg，固液混合电解质的半固态电池出现；2030年能量密度达到400Wh/kg，液态电解质更少的准固态电池量产，真正的全固态产品预计不超过1%；2035年能量密度目标是500Wh/kg，全固态电池实现产业化。

 

尽管全固态电池的商用化还尚待时日，但作为过渡技术的半固态电池商用化即将来临。半固态电池是将固态电解质涂抹在电极或隔膜的表面，但电池依然依赖于液态电解质来进行锂离子交换。考虑到固态电池量产面临的现实困难，以及新能源汽车对高安全、高能量密度动力电池的迫切需求，作为折中方案，行业将混合固液电解质锂电池作为固态电池发展的过渡方案。

 

半固态电池“装车”背后，有着哪些心酸与忧愁？它的发展是否能为全固态电池的商用化铺平道路？今天，请跟随《中国科技信息》一起来探索这些问题的答案。

 

何为“半固态电池”？

 

在技术研发角度来讲，固态电池的技术发展采用逐步颠覆策略，液态电解质含量逐步下降，全固态电池是最终形态。依据电解质分类，锂电池可分为液态、半固态、准固态和全固态四大类，其中半固态、准固态和全固态三种统称为固态电池。

 

其中，作为新生代电池技术，固态电池是将目前锂离子电池使用的液态电解液替换成固态物质，其理论能量密度高达700Wh/kg。而居于固态与液态之间的半固态电池，顾名思义，是指一侧电极不含液体电解质，另一侧电极含有液态电解质的电池。或单体中固体电解质质量或体积占单体中电解质总质量或总体积之比的一半。

 

半固态电池不仅研制难度低于全固态，而且能量指标也可以达到400 Wh/kg甚至500Wh/kg。有半固态电池加持的新能源车在能量密度、续航里程等技术指标上明显提升，续航达到1000公里将成为普遍水平。

 

与现有锂离子电池相比，半固态电池体积小，更加稳定安全，可以实现更高的能量密度，成本也比锂离子电池便宜得多。目前，基于固态电池在规模化、商业化、成本等方面仍存诸多问题，不少电池企业选择先加快半固态电池的研发速度。

 

头部企业已纷纷布局抢占市场

 

作为过渡路线，中国科学院院士孙世刚也曾指出，现有锂离子电池能量密度已经接近理论极限。在电池能量密度提升的大预期下，为抢占下代新能源市场，全球头部车企、电池企业已先后投入巨资，用于半固态/固态电池开发。

 

主流动力电池企业中，宁德时代、中创新航、国轩高科、赣锋锂业、孚能科技等已公开表明在半固态电池技术方面有所布局。在1000km续驶里程的竞赛中，除了蔚来汽车，上汽智己、广汽埃安、高合等也都在积极与固态电池生产商合作，共同推进半固态电池的上车进程。比如，国轩高科的半固态电池，单体能量密度达360Wh/kg，配套车型的电池包电量达160kWh，续驶里程超过1000km，预计年底实现装车，明年批量交付。

 

除了国轩高科，还有多家新能源汽车产业链上下游公司合作研制半固态电池，多款新能源车将迎来上市潮。有汽车行业分析师指出，虽然半固态电池相对于固态电池是过渡性技术，但是半固态电解质中的电解液含量已经大幅减少，活性减弱，所以可以适配性能更强的材料体系。

 

随着市场的聚焦，半固态电池装车量产愈来愈近，这正在成为检验市场和产业链的一个信号，进而为推动全固态电池量产应用做好铺垫。

 

为全固态电池的提前布局打下基础

 

整体来看，在诸多限制性因素的影响下，作为折中方案的半固态电池可兼顾液态锂电池和全固态电池的性能优势，最大程度兼容现有工艺、设备及材料，具备量产落地的可能。另一方面，在动力电池产业链已成定局的当下，半固态电池仍需使用电解液、隔膜，对整个产业链的冲击有限。半固态电池的装车量产，能够提供一个缓冲地带，或许也将为全固态电池产业链的提前布局打下基础。

　　

有评论文章认为，半固态电池作为过渡产品，能否真正打入市场，最关键的因素在于车企。而车企的态度则直接来源于市场和用户。“可以看到，当下锂离子电池的续驶里程和安全性都在逐步提升，不断缩小与半固态电池性能的差距。在成本方面，半固态电池还将给车企带来较大压力。这也就意味着，半固态电池对锂电池是平行竞争关系，并不一定具备碾压性优势。”

 

文章称，车企选择半固态电池提前“试水”，可以检验市场和消费者对固态电池的态度。从长远来看，固态电池的应用或许还要由目前的主流电池企业所推动。毕竟，半固态电池技术对它们来讲，并不难实现；而维护当下已有的锂电池格局，则可以实现自身利益最大化。

 

一直以来，站在“风口”上的固态电池被炒得很热，宝马、丰田、现代等车企也在押注。面对技术和成本这两项绕不开的话题，企业还需要踏踏实实地从技术积累和储备做起。毕竟，哪家企业都不想倒在技术的洪流中。半固态电池的量产装车，就是进击市场的信号。