整個上半年，半固態(tài)電池扎堆上車。上汽MG4有“半固態(tài)安心版”；蔚來有150kWh半固態(tài)電池包；奇瑞、廣汽等車企也披露了半固態(tài)電池年內(nèi)上車的計劃。

下游客戶賣力推銷，上游電池廠的生產(chǎn)線自然火力全開。中創(chuàng)新航和蜂巢能源等電池公司，已經(jīng)承諾下半年量產(chǎn)半固態(tài)電池。

與此同時，史上最嚴(yán)電池安全令實施在即，動力電池?zé)崾Э睾蟆安黄鸹鸩槐ā背蔀閺娭埔螅坪跏前牍虘B(tài)電池上車的關(guān)鍵因素。

但半固態(tài)電池，真有那么好嗎？

離液態(tài)很近，離固態(tài)很遠(yuǎn)

半固態(tài)電池這個名字很容易讓人望文生義，理解為“半個固態(tài)電池”、“做到一半的固態(tài)電池”。但從產(chǎn)品屬性看，半固態(tài)電池更接近液態(tài)電池的增強改良版。

從結(jié)構(gòu)看，兩者都是三明治結(jié)構(gòu)，在電芯單體內(nèi)部，中間一層是隔膜，上下兩層分別是正極和負(fù)極。

從材料看，半固態(tài)電池和液態(tài)電池的材料基本相通，正極沿用磷酸鐵鋰和三元鋰，負(fù)極主要在石墨和硅碳負(fù)極上做文章。

不僅如此，電解質(zhì)的作用也更多是運輸離子，隔膜則負(fù)責(zé)隔離，防止正負(fù)極接觸短路。

在鋰電池內(nèi)部，鋰離子往返兩極運動，來實現(xiàn)電池的充放電。液態(tài)鋰電池的正負(fù)極和隔膜完全浸潤在電解液里，鋰離子相當(dāng)于在泳池里游泳。

半固態(tài)電池，顧名思義是將泳池里的水排出一部分，換成固態(tài)物質(zhì)。液體減少了，但電解質(zhì)的作用沒有根本性改變。

因此，半固態(tài)電池仍然具備液態(tài)電池特有的屬性，反而離固態(tài)電池差的挺遠(yuǎn)。

鋰離子電池內(nèi)部

也就是說，液態(tài)電池-半固態(tài)電池-固態(tài)電池并不存在連貫的技術(shù)迭代，固態(tài)電池和前兩個東西，完全是兩個物種。

全固態(tài)電池“含水量”幾乎為零，拿掉了隔膜，電解質(zhì)負(fù)責(zé)隔離。同時，固態(tài)電解質(zhì)又普遍支持更高的工作電壓，不像液態(tài)電解質(zhì)，電壓一高就容易罷工分解。

因此，固態(tài)電池天然能配高電壓、高容量的正極材料，讓能量密度一舉突破500Wh/kg。

產(chǎn)品相近相遠(yuǎn)，某種程度上也決定了產(chǎn)線和工藝的兼容性。

在液態(tài)鋰電池的基礎(chǔ)上，半固態(tài)電池偏向小修小改，全固態(tài)電池幾乎要推倒重來。

半固態(tài)電池和液態(tài)電池的工藝設(shè)備可以極大程度兼容，部分只需要增加一條隔膜產(chǎn)線和固態(tài)電解質(zhì)的涂布工藝[1]，也有極端基于工藝改進完全兼容現(xiàn)有產(chǎn)線的情況[2]。

反觀全固態(tài)電池，液態(tài)電池產(chǎn)線最多70%的設(shè)備無法直接使用，需要淘汰更新。更有從業(yè)者早年發(fā)聲：全固態(tài)電池和液態(tài)電池一樣的地方只有充放電流程[3]。

對應(yīng)的，全固態(tài)電池生產(chǎn)線改造成本極高，按照行業(yè)數(shù)據(jù)測算，單GWh投資約是傳統(tǒng)液態(tài)電池產(chǎn)線的2倍以上。

雖然半固態(tài)和全固態(tài)電池有著本質(zhì)區(qū)別，但不可否認(rèn)，存在即合理這句話是有道理的。

還得繼續(xù)等

“半固態(tài)電池”名聲大噪的背后，反映了一個現(xiàn)實問題：

液態(tài)電池的性能逐漸逼近極限，全固態(tài)電池距離大規(guī)模裝車又很遙遠(yuǎn)。無論資本還是產(chǎn)業(yè)界都需要一個能兩相平衡的折中方案。

過去十幾年，產(chǎn)業(yè)界一直不遺余力提高動力電池的能量密度，力求在有限的底盤里塞入更多電量，延長續(xù)航里程。主要體現(xiàn)在兩大手段：

一是換材料，正負(fù)極是電芯重要的組成部分，也決定了電芯理論能量密度的上限。

比如正極材料從磷酸鐵鋰切換到三元鋰，從中鎳到高鎳三元；負(fù)極材料從石墨到硅基再到下一代材料金屬鋰，每一次材料的迭代，核心目的都是提高能量密度。

二是結(jié)構(gòu)優(yōu)化，當(dāng)材料配方已經(jīng)沒有明顯進步，就必須在現(xiàn)有的空間里施展拳腳。

相同化學(xué)體系下，電池形態(tài)從小圓柱到大圓柱，從圓柱到排列組合后幾乎沒有空隙的長刀短刀電池，甚至取消模組的CTP和更精簡的CTC結(jié)構(gòu)，都是為了換取更大的空間利用率。

但走到今天，大的創(chuàng)新幾乎已經(jīng)先后完成，動力電池的能量密度也觸及到了天花板。

傳統(tǒng)的CTM集成方式到現(xiàn)在流行的CTP、CTC

全固態(tài)電池是公認(rèn)的動力電池終極方案，研究認(rèn)為能量密度理論上限能突破900Wh/kg，什么意思？

一臺百公里電耗16kWh的中大型純電車，續(xù)航1500km大約需要240kWh電量。如果參考現(xiàn)有的三元鋰電池Pack，重量得逼近1噸，車重輕松突破3噸。若使用全固態(tài)電池，重量可能只有三分之一。

另外，全固態(tài)電池也完美解決了動力電池既要又要的問題。

在液態(tài)鋰電池中，三元鋰能量密度高，穩(wěn)定性較差；磷酸鐵鋰性格穩(wěn)定，缺點是能量密度偏低，容易讓電動車變得又笨又重。反觀全固態(tài)電池，魚和熊掌全都要。

但完美的技術(shù)路線總是有這樣那樣的難題，全固態(tài)電池也不例外，概念興起于上世紀(jì)70年代，至今仍未實現(xiàn)量產(chǎn)。

在需要攻克的技術(shù)難題里，固固界面是典型代表。在液態(tài)電解液中，離子運動很容易，而全固態(tài)電池的電解質(zhì)和電極都是剛性固體，不僅很難貼合，也給離子運動造成了極大阻礙，快充性能先天不足。

也是在這樣的背景下，打著擦邊球的半固態(tài)電池出現(xiàn)了。

相比液態(tài)鋰電池，半固態(tài)電池的能量密度和安全性雙雙提高，產(chǎn)品本身并沒有錯，但說到底不是“半個全固態(tài)”，離真正的全固態(tài)也相去甚遠(yuǎn)，名字惹人誤會。

去年年中，寧德時代高管曾點名批評固態(tài)電池行業(yè)的歪風(fēng)邪氣：資本熱度比產(chǎn)業(yè)熱度高。工信部也看在眼里，著手制定國標(biāo)，準(zhǔn)備將動力電池一分為三，即液態(tài)電池、混合固液電池和固態(tài)電池。

也就是說，打著“半固態(tài)”旗號的電池，未來會一律并入“固液電池”。

來源：全國標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺

至于固液混合電池的生命期有多長，最終取決于終極技術(shù)的成熟速度。

何況制造業(yè)的大多數(shù)門類，原型開發(fā)只是第一步，接下來還有兩座大山：能不能量產(chǎn)？良率有多高？對動力電池來說，還有漫長的驗證和測試過程。

如果只生產(chǎn)一塊純粹用于測試和驗證的固態(tài)電池，大部分電池公司都能做出來。但要穩(wěn)定成規(guī)模的量產(chǎn)、生產(chǎn)成本可控、經(jīng)過嚴(yán)格的測試裝車，是全固態(tài)電池面臨真正的難題。

[1]固態(tài)電池0-1快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化初期設(shè)備商優(yōu)先受益，東吳證券

[2]蜂巢能源楊紅新：公司半固態(tài)電池BOM成本只增加1%，電池中國網(wǎng)

[3]專訪|首個量產(chǎn)準(zhǔn)固態(tài)電池“白馬非馬” ？清陶能源李崢逐一回應(yīng)熱點爭議，財聯(lián)社

[4]TrendForce: 半固態(tài)電池裝車量緩步上升，預(yù)估滲透率于2027年突破1%