钜大LARGE | 点击量：501次 | 2023年01月10日
固态电池未来成长性及产业链分析
目前市面上电池根据电解质状态不同大致可分为液态电池、半固态电池、准固态电池和全固态电池。液态电池仅含有液体电解质，半固态电池以氧化物复合电解质为主，准固态电池以聚合物复合电解质为主，而全固态电池以硫化物复合电解质为主。
固态电解质重要以聚合物、氧化物、硫化物为主。其性能和比较如表所示：
值得关注的是，硫化物固态锂电池是导电率最高，热稳定最好，安全性最高的电解质材料，也是最有可能应用在电动汽车领域的材料，其在在高功率及高低温环境下运行优势明显，且材料柔软，易于加工，但是对空气极为敏感，不仅容易被氧化，还容易遇水出现硫化氢等有害气体。目前日本对固态锂电池的研究专利居全球榜首，其中丰田以26项专利位列日本第一，重要是对硫化物体系固态电解质的研究，我国CATL，清陶新能源也对该领域展开了研究。
全固态锂电池正负极均使用固态材料作为电解质，相比于传统锂电池，全固态锂电池的优势有：
（1）安全性能最高，多数无机固态电解质材料不可燃、不易腐蚀、不易挥发、不存在漏液，具有更高的安全保障。（2）能量密度高，目前市场上液态锂电池能量密度最高达260W.h/kg,全固态锂电池能量密度预期300W.h/kg~400W.h/kg或以上。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
（3）固态电池比液态电池更加紧凑，电极间距可缩短到微米级，内部串联后简化电池外壳及冷却系统模块，可以有效提升系统能量密度。
（4）循环寿命长，固态电解质能够有效防止液态电解质在充放电过程中持续形成和生长固体电解质界面膜的问题和锂枝晶刺穿隔膜问题，可以大大提高其循环使用寿命。
（5）工作温度范围更宽，固态电池可操作温度在300℃以上。
（6）回收方便，环保问题已经成为全球经济发展的重点聚焦问题，目前电池回收分为湿法和干法，湿法是指把电池中有毒的液态芯取出，干法是指采用破碎的方法把有效的成分取出来。固态电池回收时没有废液，不会发生侧漏。
由于固态电池技术目前尚未成熟，量产后的具体效用如何还有待证实，专业人员还指出固态电池量产后具备柔性优势，可以应用于智能穿戴和可植入式医疗设备领域，充电效率更高且能有效防止由短路引起的爆炸隐患。
应用领域：全固态锂电池可分为薄模型和大容量型。其结构设计及应用场景如下表所示：
目前全球范围内氧化物固态电池龙头为美国Sakti3,其2015年被英国戴森收购，已拥有70余项专利。硫化物固态电池龙头是以丰田为代表的日本38家联合机构。我国的固态电池还在紧锣密鼓的研发阶段，进展较好的公司有：
CATL以硫化物电解质为重要研究方向，目前容量为325mAh能量密度为300Wh/kg锂金属固态电池300以上剩余82%，此外，电池金字塔富士康推出了自己的开源电动汽车平台MIH，并配备固态电池组和车载互联网服务，据悉富士康宣称已具备量产技术，富士康母公司鸿海精密和CATL和美国固态电池公司SolidEnergySystems（SES-麻省固能）在动力锂电池领域达成合作，并计划在2024年推出固态电池。目前，麻省固能已经在波士顿建立锂金属电池研发中试线，在上海嘉定建立了世界第一个锂金属电池生产展示中心。
珈伟股份七月和如皋管委会新能源汽车及零部件产业园区，投资建设锂电池电芯及PACK生产线，该项目总固定资产投资丌低于6.6亿元人民币，积极布局固态锂电产业。
