半固态电池为何戳中了车企的“心巴”？

12月25日晚，长安汽车发布公告称与赣锋锂业签署《合作备忘录》，双方将协力推进（半）固态电池研发合资项目及制造产业化项目，并基于下一代汽车动力电池（半）固态电池研发进行合作。

在18天之前，蔚来创始人、董事长、CEO李斌进行了一场长达14小时的直播，他驾驶着搭载150度电池包的蔚来ET7，达成了1000公里行驶里程。李斌称，此次随车搭载的150度超长续航电池包是全球首款无热失控软包CTP电池，电芯能量密度高达360Wh/kg。这款电池包采用固液混动电解质，同样属于半固态电池。

根据公开消息，上汽、东风、高合、广汽也正抓紧布局半固态电池。上汽、东风预计2024年量产搭载半固态电池，高合规划2025年前装车半固态电池，广汽集团在2026年实现全固态电池装车搭载。

车企在半固态电池领域动作不断，让这一技术路线再次成为汽车产业的关注焦点。

新能源圈有句老话叫做“一块电池半个车”，动力电池对纯电动车的重要性不言而喻。国泰君安证券认为，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。

当前纯电动车应用较广的三元锂电池和磷酸铁锂电池都采用了液态电解质，属于液态电池。固态电池是以固体电解质替代传统锂离子电池的电解液和隔膜的锂离子电池，比液态电池更安全、能量密度更高、循环性能更强。

液态锂电池又被称为“摇椅式电池”，摇椅的两端为电池的正负两极，中间为电解质（液态）。而锂离子就像优秀的运动员，在摇椅的两端来回奔跑，在锂离子从正极到负极再到正极的运动过程中，电池的充放电过程便完成了。固态电池的原理与之相同，只不过其电解质为固态，具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端，传导更大的电流，进而提升电池容量。

与传统液态电池相比，固态电池的能量密度更高。国泰君安证券分析，相比液态锂电池 250Wh/kg 的能量密度，固态电池能量密度目前已经接近 400Wh/kg。未来五年锂离子动力电池的单体能量密度有望提高至300Wh/kg以上，这个数据接近现有的液态锂电理论天花板，依靠已有的三元体系难以实现电池单体能量密度高于350Wh/kg的目标。但固态电池有很大希望突破 500Wh/kg关口，可将电动汽车续航里程拉至1000公里以上，循环次数超500次。

电解液是传统锂离子电池自燃的根本原因之一，固态电池把液态电解质转换为不易燃烧的固态电解质，电池起火的概率被大大降低。而且固态电池封存更加容易，在汽车等大型设备上使用时，也不需要再额外增加冷却管、电子控件等，不仅节约了成本，还能有效减轻重量。

全固态电池之所以没有快速商业化落地，一方面是原因技术问题尚未攻克，另一方面是因为全固态电池成本过高。光大证券电力设备及新能源首席分析师殷中枢认为：“由于全固态电池有技术难点待突破，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。”

由于全固态电池落地时间较长，半固态电池作为一种过渡路线，成为许多国产品牌的选择。国泰君安证券分析称，固态电池的普及将先从半固态开始，循序渐进，后续待技术稳定，工艺确定后成本下降，半固态电池将慢慢起量，而后逐步迭代到纯固态电池，迭代速度逐渐加速。

能量密度、安全性与生产成本是半固态电池的几大核心优势。

当前，卫蓝新能源的半固态电池单体能量密度达360Wh/kg，高于宁德时代麒麟电池的255Wh/kg，也高于特斯拉4680电池的300Wh/kg。由于电解液含量降低，半固态电池的安全性也大幅提升。

液态锂电池电解液质量占比约为20%，而半固态电池既包括固态电解质也包括液态电解质，其中液态电解液含量约在10%以下。全固态电池的配套产线还不够完善，半固态电池与液态锂电池产线重合度高，生产成本较全固态电池降低。

值得注意的是，虽然半固态电池的成本低于全固态电池，但与传统液态电池相比，半固态电池的成本还是比较高的。蔚来联合创始人、总裁秦力洪曾公开表示，150千瓦时电池成本很高，价格相当于一辆ET5，也就是说150千瓦时电池成本在30万元左右，度电成本是2元/Wh。根据电池及材料资讯平台鑫椤资讯统计，方形三元动力电芯报价0.65-0.76元/Wh；方形磷酸锂铁动力电芯：0.56-0.68元/Wh，半固态电池价格成本是锂离子电池的2-3倍。有业内人士认为，半固态电池不会改变现有锂电供应体系，只适用于部分高端车型。

不过，高工产业研究院GGII也指出，随着半固态电池技术的成熟和产业化程度的提高，半固态电池的理论总成本将与液态锂离子电池接近，最终实现差值小于0.1 元/Wh。

基于以上优点，主机厂布局半固态电池也在情理之中。当然，除了车企，电池厂商们同样十分踊跃。据不完全统计，目前已有清陶能源、孚能科技、蜂巢能源、国轩高科、亿纬锂能、中创新航等电池企业入局半固态电池研发赛道。