首款半固态电池车上市!2023固态电池研究现状与发展方向?

• 黄江 2022年12月26日 来源：新浪 1048 66
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固态电池被认为是液体电池之后的下一代技术，也是动力电池发展的重要方向。以国轩高科(002074)的半固态电池为例，其能量密度为360Wh/kg。而三元锂电池的能量密度一般都在200Wh/kg左右。这就意味着相同体积下，半固态电池能支持车辆更长的续航。

固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。由于科学界认为锂离子电池已经到达极限，固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。

在当前，无论是动力电池还是电化学储能电池，基本都是液态电池。在新能源汽车高速发展的驱动下，液态电池也不断进行迭代，产品也越来越成熟，但是，“续航焦虑”和“安全焦虑”始终困扰入局的车企、电池制造商和消费者，成为影响新能源汽车市场扩张的最大阻碍。

首款半固态电池车上市!

12月15日晚，岚图旗下首款纯电轿车岚图追光正式上市，该车定位中大型豪华纯电动轿车，共发布3个版本，均为纯电车型。标准版搭载82kW·h电池包，预售 价32.29万元;旗舰版同样搭载82kW·h 电池包，预售价35.29万元;长续航旗舰版搭载109 kW·h 电池包，预售价43.29万元。

在续航方面，岚图追光搭载了82kW·h和109kW·h两种三元锂电池包。标准续航版本的 82kW·h电池包提供 580km(CLTC)续航，满足用户的日常需求。

而超长续航版本的109kW·h电池包提供 730km(CLTC)续航，是目前四驱纯电轿车的最长续航。零下20摄氏度，电池包仍可保持90%电量。此外，岚图追光充电10分钟可续航230km，峰值充电功率可到230kW。

值得注意的是，在电池安全方面，岚图追光采用自研的“云母”电池系统，搭载的82kWh电池包采用了行业首个量产装车的半固态电池，在行业首个8系三元锂软包电芯针刺试验中，实现了不冒烟、不漏液、不起火和不爆炸。

随着半固态电池的出现，人们仿佛看到了解决问题的曙光。从理论上说，半固态电池只是液态电池和固态电池的中间状态，固态电池才是发展的终极目标。

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，相关领域有布局公司望迎来机遇。

根据中研普华研究院《2021-2026年中国固态电池行业发展分析及投资战略研究报告》显示：

固态电池被认为是液体电池之后的下一代技术，也是动力电池发展的重要方向。以国轩高科(002074)的半固态电池为例，其能量密度为360Wh/kg。而三元锂电池的能量密度一般都在200Wh/kg左右。这就意味着相同体积下，半固态电池能支持车辆更长的续航。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。

2023固态电池研究现状与发展方向

主流动力电池企业中，宁德时代(300750)、中创新航、国轩高科、赣锋锂业(002460)、孚能科技等已公开表明在半固态电池技术方面有所布局。国轩高科此前表示，公司的半固态电池，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。值得注意的是，此前国轩高科宣称，400Wh/kg的半固态电池在公司实验室已有原型样品。

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。

11月24日，蔚来汽车固态电池供应商卫蓝宣布，其于11月22日在湖州基地迎来第一颗固态动力电芯下线。今年 3 月，卫蓝新能源首席科学家、创始人李泓在中国电动汽车百人会论坛上就透露，卫蓝新能源正在与蔚来汽车合作，计划基于ET7车型，推出单次充电续航 1000 公里的混合固液电解质电池，电池包达到150度电，能量密度为360Wh/kg。这款固态电池预计在今年底或明年上半年开始量产。

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。

另外，针对半固态电池产品，孚能科技(688567.SH)将推出2.4C、3C和4C三种倍率快充电芯，分别对应带电量150kWh、100kWh和75kWh，对应续航里程1000km、800km和600km，充电10分钟可补能40%、50%和70%，分别实现400km、400km和420km的续航里程。

字节跳动布局全固态电池!

据了解，字节跳动与中科院物理所吴凡团队合作，提出一种新型超快锂离子导体Li6.8Si0.8As0.2S5I(LASI-80Si，)与商业化的FeS2正极组合的全固态电池构型，除了完全消除FeS2的穿梭效应和抑制其体积变化之外，由于LASI-80Si相对较低的活化能(0.2eV)和优异的FeS2/LASI-80Si界面稳定性，使用LASI-80Si的FeS2 全固态电池相比FeS2 液态锂离子电池具有更宽的工作温度范围(-60℃~60℃)，首次实现了能够承受极低探测温度(-60℃)的全固电池。

还研究了Li2S和LiI功能相提供额外容量，以及显著增强的锂离子扩散系数/赝电容贡献和电极反应动力学。LASI-80Si电解质具有的独特性质最终保证了FeS2 全固态电池的长循环寿命(在0.1C下244次循环，在1C下600次循环)、优异的倍率性能(20C)、高面负载(13.37 mg cm-2)和高面容量(9.05 mAh cm-2)。

这些结果表明，LASI-80Si 固态电解质和FeS2正极组合在宽温域和大容量全固态电池的实际应用中具有巨大潜力!

锂电池行业现状与未来趋势

工信部电子信息司公布数据显示，2022年1月至10月，我国锂离子电池行业持续快速增长，根据行业规范公告企业信息及研究机构测算，1月至10月全国锂电总产量超过580GWh。

电池环节，1月至10月全国消费型电池产量超过84GWh，动力电池装车量约224GWh，锂电产品出口同比增长87%。一阶材料环节，1月至10月正极材料、负极材料、隔膜、电解液产量分别约为136万吨、102万吨、98亿平方米、64.5万吨。二阶材料环节，1月至10月碳酸锂、氢氧化锂产量分别达29.5万吨、18.2万吨。市场价格持续高位震荡，1月至10月电池级碳酸锂、电池级氢氧化锂(微粉级)均价分别为46.5万元/吨、44.5万元/吨。

新能源汽车发展如火如荼，对锂电池相关产品的需求不断增长，碳酸锂、氢氧化锂等供不应求，价格一路高涨。以电池级碳酸锂为例，根据统计，2020年其价格仅为4万~5万元/吨，2021年初达到7.2万元，而至2021年底已涨至28万元/吨。

进入2022年，电池级碳酸锂价格继续快速上涨，3月一度突破50万元/吨大关，之后略有回落，但8月下旬再次开启上涨模式，11月一度逼近60万元/吨大关，目前约为57万元/吨。也就是说，与2020年相比，电池级碳酸锂价格在两年内暴涨逾十倍。

全球范围内锂矿资源储量并不低，但分布不均，长期以来，中国锂电行业不得不依赖进口来满足巨大的市场需求。再加上，上游锂矿此前受疫情影响扩产乏力，而下游受电动化浪潮推动需求大涨，多种因素叠加导致锂价暴涨。

以国内两大锂王——天齐锂业和赣锋锂业为例，2022年前三季度，天齐锂业净利润约为148亿元，同比增长近5倍;赣锋锂业净利润为160亿元，同比增长近30倍。

西藏矿业、融捷股份、盛新锂能等公司业绩同样高歌猛进。国外矿商也一样。例如，2022年第三季度，智利锂矿巨头SQM的净利润大涨近10倍。

《2021-2026年中国固态电池行业发展分析及投资战略研究报告》由中研普华研究院撰写，本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。

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