解决“续航焦虑”和“安全焦虑”，半固态电池YES or NO

关于半固态电池，又传来好消息。

华夏能源网（公众号 hxny3060）获悉，不久前，国轩高科股份有限公司（简称“国轩高科”，SZ：002074）在投资者互动平台称，公司的高安全半固态电池今年年底实现装车，明年批量交付。

据介绍，国轩高科宣称即将量产的半固态电池，单体能量密度高达360Wh/kg，续航里程超过1000km。而在今年5月底举行的第十一届科技大会上，国轩高科则宣称，400Wh/kg的半固态电池在公司实验室已有原型样品。

值得一提的是，特斯拉所力挺的4680电池，是液态电池中的佼佼者，但其单体能量密度才约为300Wh/kg。国轩高科半固态电池的“牛刀小试”作品便将其超越，潜力可见非同一般。

按照规划，国轩高科的半固态电池首先应用在新能源汽车上。

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。

随着半固态电池的出现，人们仿佛看到了解决问题的曙光；国轩高科所标榜的“高安全”、“1000km续航”能力，更是吸引着人们的眼球。但是，半固态电池真的是一副良药，能彻底解决人们的这两大焦虑吗？

无奈的选择

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。电池制造商之所以选择半固态电池，并非是完全看好半固态电池，其中也包含着一种无奈。

所谓固态电池，就是将液态电池的电解液全部换成固态物质，因此，其比半固态电池具有更高的安全系数和更高的能量密度，具有不易燃烧、不易爆炸、无电解液泄露危险、不会发生电解液干涸问题、高温性能更好、无胀气等优点。但是，其缺陷也比较明显。

首先是成本问题。浙江锋锂新能源总经理许晓雄曾表示：摆在车企、电池厂商面前最大的问题也许还是固态电池的成本，这点主要是因为固态电池目前并没有完善的产业链来作为支撑，同时原材料成本昂贵，对生产工艺和生产设备也有着更高的要求。

其次是商业化问题，一些专业人士预判，全固态电池可能要10年后才具备完全商业化条件，甚至更远。

如全球知名电池独角兽企业SES最开始研发的就是全固态电池，但最终还是放弃了这条路线。SES创始人胡启朝表示，放弃全固态锂金属电池，是因为其主要性能指标很难与现有成熟的液态锂离子电池相媲美，且量产难度非常大。

在此背景下，半固态电池因可以兼容现有液态电池的工艺设备和材料，能够以比较低的成本量产，进而成为了现阶段电池厂商追求的方向。但这并不是说半固态电池已经“稳坐江山”，而全固态电池实现产业化遥遥无期。

今年3月，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。

最佳替代方案

即便欧阳明高院士推测准确，全固态电池能够如期实现产业化，但那也是十余年后的事了，当下市场对于电池的续航和安全焦虑已经等不了那么远，因此目前半固态电池已毫无疑问地成为了替代液态电池的最佳选择。

电池的能量密度与续航能力成正比。所谓能量密度，是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小，而电池的能量密度就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。

就目前而言，虽然许多液态电池都宣称已经突破300Wh/kg，但业内人士均表示，其发展已经到了瓶颈期，很难再有新的突破。

但半固态电池能做到更高的能量密度，从理论上说，半固态电池的能量密度可以做到400Wh/kg，甚至有望达到500Wh/kg。而且在提升能量密度的同时，半固态电池也将安全性提升到了一个新高度。

一般来说，液态电池发生安全问题表现为燃烧或爆炸，发生这些问题的根源在于电池内部的热失控。

液态电池主要由正极、负极、电解液、隔膜以及外部连接、包装部件构成。液态电池在充放电过程中会发热，如果产生的热量超过了电池热量的耗散能力，电池就会过热，就有可能引发隔膜和电解液热失控，最终引发燃烧。

而半固态电池则是使用固体电解质来替代部分电解液，半固态的电解液不易蒸发和膨胀，能在一定程度上抑制起火和漏液。相对于液态电池而言，半固态电池有着较高的安全性系数。

基于在续航和安全性方面的优异表现，业内均认为，半固态电池是下一代的电池技术体系，是目前主流液态电池的良好迭代。

可以预测，在未来几年，半固态电池凭借自身的优势，可能成为电池技术的重要路线之一，成为缓解人们“续航焦虑”和“安全焦虑”的重要实现手段。

但是，半固态电池也非十全十美，从能量密度与安全性上来说，与全固态电池相比还是逊色不少。因此可以说，当前半固态电池的发展，基本都是在为全固态电池的产业化打基础，未来，随着全固态电池产业化的推进，电池产业才将迎来真正的洗牌时刻，期间谁率先实现全固态电池的产业化，谁便具备了稳坐第一梯队的资格。

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