固态电池全面分析：2020准固态，2025全固态

1．基于安全和能量密度上的优势，固态电池已成为未来锂电池发展的必经之路。

2．分类：液态／凝胶态只含有液体电解质，半固态（Halfsolid）液体电解质质量百分比＜10％，准固态／类固态（Nearlysolid）液体电解质质量百分比＜5％，全固态（AllSolid）不含有任何液体电解质。

3．电解质：准固态电池将以聚合物复合电解质为主，薄膜固态电池以氧化物复合电解质为主，全固态电池以硫化物复合电解质为主。

4．产业化：2020年前采用高镍正极＋准固态电解质＋硅碳负极实现300Wh／Kg，2025年前采用富锂正极＋全固态电解质＋硅碳／锂金属负极电池实现400Wh／Kg，2030年前燃料／锂硫／空气电池实现500Wh／Kg

电池发展必经之路

过针刺 低温防爆18650 2200mah

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%

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1．九大优势：安全性能双提升

固态电池，是一种使用固体正负极和固体电解质，不含有任何液体，所有材料都由固态材料组成的电池。

液态电解质锂离子电池有7大短板

固态电池相比于传统的锂离子电池，实现了安全与性能双提升

1）目前安全性最高

无人船智能锂电池

IP67防水，充放电分口 安全可靠

标称电压：28.8V
标称容量：34.3Ah
电池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
应用领域：勘探测绘、无人设备

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2）能量密度高

一是电压平台提升，负极金属锂，正极高电势材料，电化学窗口5V以上

二是减轻电池重量，电极间距可以缩短到微米级，内部串联后简化电池外壳及冷却系统模块，提高系统能量密度

三是材料体系范围大幅提升，对于锂－硫电池，可阻止多硫化物的迁移，对于锂－空气电池，可以防止氧气迁移至负极侧消耗金属锂负极。

值得特殊说明的是，如果不改变现有正负极体系，单纯把液体电解质更换为固体电解质，是无法从根本上提升能量密度的。

3）循环寿命长

4）工作温度范围宽

5）薄膜柔性化

6）回收方便

7）可快速充电

液态锂电池于过度快充时会产生「枝晶」，引发电池短路而起火爆炸的危险，理论上固态锂电池则可避免此危险发生，当然目前还只是理论。

8）多功能封装

9）生产效率提高

2．电池发展必经之路

按照《中国制造2025》确定的技术目标，2020年锂电池能量密度到300Wh／kg，2025年能量密度达到400Wh／kg，2030年能量密度达到500Wh／kg。

基于高镍三元＋硅碳负极材料，现有体系的锂电池的能量密度很难突破300Wh／kg。

鉴于安全和能量密度上的优势，固态电池已成为未来锂电池发展的必经之路。

我们认为，2020年前高镍正极＋准固态电解质＋硅碳负极实现300Wh／Kg，2025年前富锂正极＋全固态电解质＋硅碳／锂金属负极电池实现400Wh／Kg，2030年前燃料／锂硫／空气电池实现500Wh／Kg，核聚变电池是人类社会终极能源方式，详情请参考上篇文章《汽车动力电池技术路线图——固态风口，核能终结！》