“固態電池”和“半固態電池”是水火不容嗎？

要說汽車動力電池的終極形態是什么，固態電池必有席位。

最近騰勢趙長江和智己劉濤干脆開起線上pk。趙長江說：現在宣傳半固態電池是在玩文字游戲。劉濤回應：不擅長文字游戲，行業首個快充固態電池即將在智己L6上車。

很快，昊鉑這邊也丟出“全100%固態電池”的消息，大有嘲諷友商“zuo jia”的意思。

智己L6固態電池好用

但要“慎用名號”

固態電池被大家調侃成“薛定諤的動態電池”，說的是它總被拉出來吹概念，落地遙遙無期，而且吹概念也罷了，有時候到底是固態還是半固態，都沒個準話。

辨別液態、半固態還是全固態，重點看電解質的是什么狀態，電解質的作用是為電子轉移提供媒介。像“稀飯”一樣的就是液態電池，像“粥”一樣就是半固態，像“熟米飯”一樣就是固態。

液態電池與固態電池內部結構對比圖。液態鋰電池主要使用碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯等，作為離子遷移的電解質，固態電池主要使用固態的氧化物或者硫化物作為電解質。

智己L6即將上車的超130kWh超快充固態電池，正極采用專利自研的納米尺度固態電解質包覆超高鎳材料，負極為新一代高比能復合硅碳材料。

這句話用了密度極高的復雜詞匯，搞得大家云里霧里。我給大家拆解下，它的意思是說，他們將一種“粉末狀（納米尺度）”的電解質材料利用了特殊工藝（包覆工藝）涂在了正極上（正極為超高鎳材料）。

不過他們沒說的是，這款電池依然需要液體成分潤濕極片，以方便電子在極片間運動。這不依然是電解質的工作特性嘛。而且這款“潤濕劑”的質量占比約為電池整體的10%，也就比液態鋰離子電池低5%左右。

我們也能側面做下驗證。這款電池是與清陶能源聯合研發的產物已經不是秘密了，從其官網介紹看，有一個氧化物固態電解質粉體，應該就是使用在智己L6上。所以不難判斷，智己確實使用的是一款半固態電池。

當然了，如果我們只是糾結于它是不是真固態，其實對這個產品本身也是不公平的。

三元鋰電池的能量密度通常在150Wh/kg~250Wh/kg，固態電池的能量密度可以達到此數據的1倍甚至更多。比如智己L6 Max光年版搭載的固態電池單體能量密度為368Wh，相比250Wh/kg，能量密度增加高達47.2%，這提升的能力是實打實的，應該給予肯定呀。

昊鉑固態電池數據很強

但考驗仍在繼續

昊鉑這邊，明確提到他們的全固態電池采用100%固態電解質。具體來看，是采用第三代海綿硅負極和高面容量固態正極。很可惜，昊鉑對“高面容量固態正極”有何玄機沒有過多展開。

按照2月廣汽埃安公布的數據，該電池的能量密度超過了350Wh/kg，等到4月，這一數據被定義到超過400Wh/kg，看來是實驗室又有突破，能量密度增加了60%。

昊鉑能做到400Wh/kg，與其全固態正極可達到 5mAh/cm2 以上的高面容量有直接關系。

根據廣汽埃安總經理古惠南在接受《證券日報》記者采訪時所說，他們初步計劃是今年年底就要固態電池裝車測試，明年主要是測試電池性能，后年爭取量產。

在多位專家看來，電池技術的創新周期大約是30年。自 2000年起，鋰離子電池開始在動力方面應用，預計到2030年，全固態電池有望實現產業化。如果廣汽埃安能順利推進，這一速度比預期早了4年。

不過廣汽埃安也不能認為自己就能拔得頭籌，2023年寶馬汽車的主要合作伙伴態能能量公司（Solid Power）也發布過一款全固態電池，能量密度為390W·h/kg。寶馬希望在2025年之前推出第一輛基于Solid Power電池技術的原型車，就看誰的速度更快了。

另外，由于全固態電池產線與現有液態電池產線無法兼容，直接投資全固態電池生產線會花費過多成本。蔚來汽車曾透露，一塊150kWh的半固態電池價格就已接近 30 萬元。居高不下的產品成本成為固態電池商業化路上的“攔路虎”。

如果廣汽埃安用濕法工藝，大概能保留一半的現有設備，如果用干法工藝，2/3的設備都不能用，所以必須要實現設備廠商同步。

“固態”和“半固態”是水火不容嗎？

聊到這里，大家應該也發現了，他們各家的產品都很優秀，與此同時，也都有要攻克的難題。我認為“固態”和“半固態”并不是水火不容，各家應該著力發揮自己的優勢才更合理。

為什么這么說，我們可以從固態電池的幾個亟待解決的難題看。

（1）循環壽命衰減和電池容量

固態電池量產仍存在固態電解質之間界面接觸不良、生產成本過高等問題。由于固態電解質特性，電解質與正負極材料間接觸會產生較大阻抗，導致損耗過高和穩定性差等問題，由此造成電池電量和循環壽命衰減。所以廣汽埃安后續的實驗驗證應該花大量的精力在此。

換個視角看，這也是半固態電池的優勢所在，在固態電池中注入少量液態電解質，可以大大提高固態電池的容量，改善固態電池存在的能量偏低、倍率性較差的問題。

（2）電池安全性

由于固態電池中沒有液態電解質，從而可以提高電池的安全性，這會是廣汽埃安固態電池的優勢。

但半固態電池的安全性則是制約其發展的關鍵因素，由于半固態電池的物化性質相對傳統液態鋰離子電池不同，如何判斷其安全性能，獲得具有適用性的動力電池的熱失控評價技術，是行業當前亟需解決的難題。所以智己如果想推“半固態電池”，現階段的重點攻克方向就在此，比如要推出更領先的BMS電池管理技術。

總結

由于固態電池使用固態電解質，穩定性更強，不存在液態電解質容易燃燒和爆炸的風險，與液態電池相比，固態電池被認為是下一代高性能鋰電池重要代表。但與此同時，半固態電池并不是就應該人人喊打，現階段這種產品的折中優勢也不少。

不管如何，好的技術要鼓勵，兩種模式的電池都很好，只是車企一定要堅定自己的想法，別想著“貼金”，最后顯得不自信，反而不好。要我說，智己就大大方方說自己使用的是半固態，但產品很難打。廣汽埃安說自己使用的是全固態，但要再等等看。

審核編輯：劉清