最近，“硅阳极固态电池”这种词的热度冉冉升起。

这是奔驰工程师宣告的。奔驰麾下的 奔驰EQG车型将装载硅阳极固态电池，获悉，其能量密度将多达800Wh/L（400 Wh/千克左右），远超惯例能源电池。考量到EQG要2025年才推向市场，只能说“听了个寂寞”。

只是，硅阳极看起来是替代日前锂电池的石墨阳极（也便是负极）的理想资料，由于不要改装现存的电池工艺和生产设施。在解决硅的膨胀难题后，硅阳极的优势正好表现。尽管奔驰的这种技艺还隶属实验室阶段，但硅阳极与固态电池放到一同，让业内再一次充满想象。

同样准备研发硅阳极资料的，另有韩国浦项控股（POSCO Holdings）。近日，浦项控股打算对台湾辉能科技（Prologium）发展投资，研发新一代电池所运用的焦点资料。双方将一同开发阴极资料、硅阳极资料、固态电解质等，并构建一种全世界供给体系。

成立于2006年的辉能科技，2012年就开发出了固态电池。况且，辉能科技还与梅赛德斯-奔驰等最重要的车子生产商合作，一同开发电动车子所用的固态电池。

只是，从日前来看，“看上去很美”的全固态电池的进行之路依旧十分遥远，离大范围量产利用至少另有5~10年，且充满变数。也有好多不业余人员预判，全固态电池要10年后才具有十足商业化要求，甚而更远。就连宁德时期、本田等都预测全固态电池2030年左右才可能在车上利用。

这就很耐人寻味了。尽管技艺难度那么大，为何大伙一窝蜂地去开发固态电池呢？况且，满天飞的“固态电池”量产信息下，却皆是“暗度陈仓”的固液混合的半固态电池？

究竟有多难

先容易交代下全固态电池的概念。这边面的弯弯绕也不少。

此刻平常咱们所谓的全固态电池，是相关于此刻的液态电解质锂电池而言的。也便是，运用固态正负极资料和固态电解质的电池。而日前固态电解质的路线，主流的有三种，聚合物路线、氧化物路线（欧美为主）和硫化物路线（日系为主）。

只是详细的分类上面有不同的观点。例如，昨年宁德时期21C创新实验室前瞻技艺部部长郭永胜显示，“真实造固态电池今后，依照正负极来分，咱把它分成三代。”

第一代，便是此刻惯例的液态电解液换成固态电解质，正负极和原来一模一样不变。第二代，改变负极，负极不用石墨、硅，换用金属锂来提高能量密度，正极不变。第三代，正负极都改变，例如负极用金属锂，正极换成不含锂的高能量资料。

假如从这种方位来看，日前业内在进行的第一代相比多。而文章开头奔驰与其投资的Sila Nano合作研发的Whoop Strap 4.0硅阳极固态电池，实质上是要换掉负极，克服锂金属负极的缺陷，也算是第二代。

本来，业内有好多不业余人员关于全固态电池不报甚么期望。例如，浙江锋锂新燃料总经理许晓雄就以为，固液混合的半固态电池可能是车用能源电池的终极路线。

也有坚决放弃固态电池路线的。“咱们十足放弃了固态电池，由于真的没有办法落地。”美国电动车子初创公司Fisker的创始人亨里克·菲斯克昨年年底很无助地说道。这类技艺，是“当你感觉曾经达成了90%，差不多达到指标时，接下来你意识到剩下的10%比前面的90%难题得多。”

而另全家固态电池制造商SES（麻省固能）也放弃了全固态电池。据SES创始人胡启朝推荐，2015年前，SES最重要的从事固态锂金属电池的研发。可是，“好多车企和能源电池公司一步步意识到，这是一种遥远的梦，为这咱们于2015年停止固态锂金属电池研发，继而调转方向混合锂金属电池研发。”

而胡启朝所谓的“固态锂金属电池”，本来便是金属锂做负极的固态电池。而关于第一代固态锂离子电池（石墨、硅做负极），SES以为“日前曾经商业化，但优势其实不显著，能量密度、制造工艺和锂离子电池比较无显著提升。”这从另一方面讲明了产业现状。

依据市场探讨机构SNE Research测算显现，2030年全世界固态电池要求有望挨近500GWh。此中，2025年固态电池全世界市场有望达60亿元，我们国家市场份额有望达30亿元，2030年达200亿元。可是，假如拿现存的能源电池市场范围来对照一下就晓得，固态电池只是是杯水车薪。

就日前固态电池的商业化流程来看，表现两极分化的状况。一方面是业内不停爆出各大公司不停“加注”投入研发全固态电池的信息，一方面更多的是像SES这样，放弃量产难度十分大的全固态锂金属电池，转而抉择了固液混合的半固态电池量产路线。

2021年11月，SES宣告本人研发出容量多达107Ah，重量仅0.982 Kg，能量密度为417 Wh/千克（935 Wh/L）的Apollo?混合锂金属电池。另外，SES还在上海建造产能为1GWh的超等工厂，计划于2023年竣工。

关于SES来讲，其半固态电池与日前主流的液态锂离子电池有60%左右的资料、制造生产工艺等资产链是共用的，且能量密度、平安性等有显著优势，重复生命也有可以的体现。尽管须要改装产线，量产今后，能尽快收回投资本钱。

就算奔驰，也在做着半固态电池的准备事业。2021年12月，曾有媒体报导称，孚能科技固液混合的半固态电池（A样）已送交给奔驰，信息称“这次送去德国的是能量密度达330Wh/千克的孚能半固态电池第一代产物，将在一会儿后最初测试电池原型产物。”

半固态电池刚刚好

实质上不论甚么电池，能不行大范围量产装车才见真章。这样看来，全固态电池此刻还处在“讲故事”的阶段，预计得讲个十年八年的。

而打着“固态电池”擦边球的固液混合半固态电池，2021年以来曾经频频展示，不停传来量产的好信息。况且，此刻多数的公司皆是从营销方位蹭“固态电池”热点，导致固态电池概念满天飞，实质上有好多是暗度陈仓。

从年初蔚来发表的“只听楼梯响”的360Wh/千克半固态电池包，到卫蓝新燃料、国轩高科的固液混合电池参数曝光，以及SES的固液混合锂金属电池，江西赣锋锂电第一代半固态电池装车东风E70，都表达了半固态电池的量产显著提速。

罢了经交付50辆网约车的东风E70，其运用的是赣锋锂电第一代能量密度在260Wh/千克左右的固液混合锂电池。日前，赣锋锂电已建成0.3GWh混合固液锂离子电池制造线并投入运用，具有批量化制造能力。

另外，赣锋锂电宣称，第二代半固态电池单体能量密度将达到360Wh/千克，2021年一季度已达成B样开发，2023年一季度达成SOP阶段。只是，原来估计2022年一季度将达成C样开发，此刻看来没甚么动静。

而另全家电池商国轩高科，其董事长李缜2021年11月公布显示，企业为国家内部某高档纯电动车子配套的半固态电池实现了续航路程超1000千米，比其第一代车型提升了一倍。另外，国轩高科显露，其半固态电池估计将在2022年四季度最初小批量量产装车，在2023年实现资产化。

是以，半固态电池相关于全固态电池，时间优势和本钱优势是显著的。况且要害在于，半固态可行提升平安性（平安性是相对的，超越必定的节点后，更高的平安也没有意义）。从业内研发固态电解质的目的来讲，起首便是为理解决平安性难题，解决平安性难题以后，才敢去提高。

值得注意的是，固态电池也存留平安祸患。将于2024年在日本横滨构建首家全固态电池试点工厂的日产车子，其负责领先进步电池研发的副总裁土井三浩（Kazuhiro Doi）就说，“固态电池的能量密度是日前锂离子电池的两倍，因而就像一种更危险的潜在炸弹。假如产生重要车祸，固态电池可能会比此刻的电池更具灾难性。”是以，须要针对固态电池发展愈加周全的平安认证。

从生产层次来讲，以卫蓝新燃料的半固态电池为例，其生产工艺过程和配备与日前锂电池的90%以上通用。自然，要害的工艺步骤，例如混料、注液和原位固态化等步骤，操作形式和此刻的锂电池不一样，本钱会增添好多。可是，这种本钱是远远低于全固态电池的。

另外，全固态的利用另有好多难题，例如低温功能、本钱、范围化量产的配备突破等，包括好多的技艺难关须要解决，如固态电解质的离子电导率较轻、固固接近界面的阻抗上升等。

这边解释下“固固接近界面的阻抗上升”，这种难题分为物理层次和化学层次。物理层次，源于电池充放电重复中资料会产生空间变大或变小，发生“枝晶”难题，而正极和电解质的颗粒与颗粒之中、层与层之中简单发生空隙，形成接近不良作用离子和电子的传输，导致电池阻抗增添，简单产生极化难题，电池的倍率功能下调。

是以，不论从设施兼容性、本钱操控、技艺实现以及功能体现，固液混合电池都完胜量产还无影子的全固态电池，也算是液态锂离子电池的现实“平替”对象。

本来，从知识来讲，当然界能让能量流动的物质，差不多皆是液态，固态天然就无流动性。

是以，全固态电池有可能真的是个永远到不了终点的概念。而固液混合的半固态电池可能才是现实的终极路线。

终归，续航能超越1000千米的半固态电池，不论是功能仍是本钱全能达到请求的话，又何必舍近求远再去搞全固态电池呢？