近几个月的固态电池真是越来越火了，好像马上就要大量装车上路了。
前几天的CIBF第十六届国际电池展览会在重庆召开，我看了一下会场的介绍，有2200多家电池产业链公司参加。
在会上有主场优势的“领新新能源”宣布了一个消息，说公司的固态聚合物电池已经实现量产，一期产能每年0.5GWh。
吓得我赶紧去求证，结果让我有点哭笑不得，现在很多公司都在玩这个“文字游戏”，目前真正的“全固态电池”依然还没法量产。
现在量产的所谓的固态电池，全都是往里面注射了东西的，比如智己L6装的那块“光年固态电池”，它里面注射的东西叫“聚合物粘结剂”，你细品。
然后我又看到了领新新能源首席运营官“李魁宏”说的一句话，他说：
“全固态电池确实面临很多技术上的难题，这涉及谁买单的问题，你不可能花100万去买一台续航能力1000公里的新能源车，所以大家都退而求其次做半固态电池。”
那固态电池到底有什么魔力？它真的会颠覆现有的电池技术吗？
一、固态电池
很多人可能不知道，固态电池并不是近几年才开始研究的，而且研究时间比现在这个液态电池还要早，已经几十年了。
但是到今天为止，依然还无法商业化量产，可见难度有多高。
上图就是锂电池结构的变化，左边是液态电池，右边是固态电池。
液态电池应该都很熟悉，两头是正极和负极，中间是电解液，然后用隔膜隔开。
这种结构有一个致命缺点，那就是隔膜承担了保护作用，可是保证绝对安全的难度非常大。
因为既要让电子能穿过隔膜，还必须要把电解液给隔离开，这个时候隔膜始终都会有被击穿的风险。
比如过度充电、撞击、进水、高温等等情况，都会让这个风险无限扩大，一旦电池内部温度上升到一定程度，电解液就会气化分解，最后导致燃烧甚至爆炸。
这也是现在液态锂电池已经到了理论极限，没法再进一步的原因，并不是技术没法实现，充电速度和续航里程都是可以提升的，但是安全就没了保障。
上面这个图就很详细的说明了液态电池在不同温度下可能会产生的结果。
这也是未来固态电池必然会取代液态电池的原因，首先对环境温度的要求就要小很多。
液态电池温度太低了也不行，因为电解质粘度会增大，电导率就会降低，性能自然就会下降，学过物理的应该都知道。
然后高温也不行，刚说了会烧起来。
而固态电池本来就是固体，不存在液体粘度的问题，所以低温也没问题。
然后高温也没问题，那块硬邦邦的东西，不容易燃烧，也不会爆炸，就算破损了，也不会有泄漏问题。
甚至温度稍微高一点，固态电池的性能还更好。
因为没有了这个安全隐患，固态电池可以把能量密度做得更大，液态电池能力密度的极限是350Wh/kg，而固态电池可以达到500Wh/kg以上，这就不是一个级别的。
能量密度=工作电压x比容量
这两个决定性因素都遵循木桶理论，也就是只能选择所有零件中的最小值，液态电池在目前的科技水平下，能力密度已经没法再提升。
固态电池不一样，它的材料选择余地更大，所以随着不断研发，比容量还在持续提高。
重点是密度变大了，体积反而变小了，这一点对新能源汽车太重要了。
液态电池为了保证安全性，电解液和隔膜这两个东西加起来的体积就占了电池的40%左右。
固态电池不但可以把密度更大的电解质塞进去代替这两个东西，还可以让正负极之间的距离缩短到10微米左右。
正是因为这些优点，固态电池能够轻轻松松就让续航里程超过1000公里，所以现在很多车企都在拿这东西宣传。
比如上图这个，就是智己L6宣传的，看这描述：“首个超快充固态电池”。
不懂的人还以为这真是固态电池，当然不止是智己，还有大量其他车企和电池企业都一样，都在讲自己的固态电池。
固态电池的标准其实有很明确的划分，根据液态电解质含量的不同，级别也不一样。
5-10wt%含量的是半固态电池，0-5wt%含量的是准固态电池，没有任何一点液态电解质的才叫全固态电池。
现在半固态电池是没问题的，果冻电池确实已经在用，现在所有人的主要精力都还在准固态电池上面，还没进入全固态电池。
比如上面说的这个光年固态电池，主要成份是“无机氧化物固态电解质+聚合物粘结剂+LiTFSI”这样一个组合，“清陶能源”这家公司做的。
清陶能源的总经理“李峥”说过这么一句话：
“为了增强固态电解质的锂离子导电性，我们在电解质中加入了10%的浸润液。”
浸润液是什么意思，你懂的！
所以这块光年固态电池，只能说是半固态电池，连准固态电池都算不上。
当然不是说这东西不好，智己L6是一款非常好的车， 充电功率达到400kW，续航里程超过1000公里，充电12分钟续航400公里。
我仅仅只是想表达固态电池真正的概念，没有任何诋毁半固态电池的意思。
实际上从液态电池到固态电池，也必须要经历这么一个过渡过程，技术发展是需要时间的。
二、技术路线
现在公认的固态电池技术，有三条路线，主要是电解质的区别，分别是“聚合物固态电池、氧化物固态电池、硫化物固态电池”。
现在并没有确认哪种技术路线占上风，各有各的优缺点，基本上所有进军固态电池的企业都在同时布局。
聚合物电解质是最简单的，而且很多生产环节都还可以与现在的电解液设备共用，所以转型难度最低，现在小规模生产的主要就是这种。
但是缺点也很明显，它的导电率和稳定性都不算优秀，大概率也只是用来过渡。
氧化物电解质现在研究的比较多，它没有明显的缺点，也没有明显的优点，中规中矩各项指标都比较均衡。
硫化物电解质的导电率非常高，是所有公司未来都要预备的技术。
缺点就是工艺太复杂，而且硫化物如果发生意外会产生有毒气体，还有电极界面不太稳定，容易形成比较高的阻抗。
不过三种路线的固态电池都很难解决内阻过大的问题，因为固态形状之间的接触肯定不是那么紧密，界面电阻问题目前很难解决，而且还有很大的不稳定性。
其实电池不管是什么形态，充电和放电过程的原理都是一样的，都是电子在正负极之间移动。
所以有人把这个过程很形象的比喻成人在游泳，液态电池就是在水里游泳，固态电池就是在沙子里游泳。
沙子的阻力当然很大，所以会严重影响电子的移动效率。
除了结构之外，材料也是一大关隘。
现在常规的液态锂电池材料很成熟稳定，基本上也没有优化空间了。
固态电池在材料方面，也还没有定论，比如氧化物电解质现在需要锆啊镧啊这些稀有金属，硫化物电解质更是需要锗金属。
是不是这几个字眼很陌生？
陌生就对了，这几个东西很稀少，尤其是我们自己没什么储量。
比如锆资源，我们的进口依赖度高达90%以上。
锗资源我们倒是挺多，根据目前已经勘探的结果，我们的锗资源储量位居全球第二，行业的龙头公司就是云南锗业。
还有驰宏锌锗规模也不小，锗资源储量600吨。
看到区区600吨这个数据第一反应是什么？
价格高啊，锗价太高是让固态电池成本下不来的原因之一。
还有负极材料，之前我们都知道常用的是石墨负极，固态电池不一样，现在主要是硅基负极和金属锂负极。
尤其是锂负极，未来应该是主流，它有很高的比容量，目前能达到3900mAh/g，这可是石墨的10倍，所以能大幅度提高电池能量密度，续航超1000公里是轻轻松松。
但是锂这个东西有个问题，在充电的时候，锂离子有可能会形成树枝一样的金属锂，专业上叫“锂枝晶生长”。
都成树丫子了，当然就会破坏里面的结构，导致电解质的界面不稳定。
重点是这个树丫子是不可逆的，长成了就便不会锂离子了，当然就会降低电池利用率。
如果树枝再调皮一点，一不小心渗透到电解质里面去，那就会导致短路。
现在解决这个问题的主流方向是用“剪切模量”技术，学过材料的应该都懂，但是目前依然不能完全阻止树丫子的生长。
如果短时间内无非解决“锂枝晶生长”问题，那么应该就会用硅基负极来过渡。
比较可惜的是硅基材料导电性不是很好，而且还会膨胀，否则也不是不可以成为主流。
至于正极材料，应该是系统性变化相对最小的，现在主要就是提高它的电压承载力，因为更高的电压就以为这可以匹配更高的电池能量密度。
如果未来锂金属真的成为负极主流材料，那么正极材料必然是往超高镍、镍锰酸钾锂或者富锂锰基这些高能量密度的材料进步。
我看“富锂锰基”这东西好像挺受青睐的，有不少公司都在布局。
不管采用哪种材料，未来“镍”金属看来会有一波增长，因为为了提高比容量，高镍还不行，必须得超高镍才行。
至于工艺问题，目前还没有讨论的必要，材料都还没整明白，工艺还早着。
现在生产全固态电池需要的设备都还不齐全，比如烧结、真空、干燥房等等，都还没有完全成熟的设备。
整个固态电池的技术层面，现在还有非常多的问题没有解决，或者说还没有经过可靠性检验吧，是不成熟，还只是实验室产品。
所以短时间内是不可能实现全固态电池量产的，再说成本也不允许啊。
现在即便是半固态电池的成本，大概在1.5元/Wh以上，全固态电池如果非要强行生产，至少是这个成本的3倍以上。
而现在普通的三元电芯，成本都已经降到4毛左右。
新能源汽车本来就已经够卷的了，即便不考虑安全性，谁能用得起这么高昂的电池？
三、现状
现在全球都在布局固态电池，当然还是属我们参与的企业最多。
现在各国的技术水平不太好比较，毕竟都还不成熟。
日本的技术实力是不弱的，我看了一下他们的进展，并不比我们慢，他们的底子太厚了，当然可信度有多高我不确定。
而且日本其实研发固态电池的时间很早，比我们还早，他们选择的技术路线就是硫化物电解质，比如丰田、本田、日产、松下等等都有不错的成果。
由于他们主要是汽车厂商参与研发，所以在性能匹配度上面比我们还要快一些，以目前的速度来看，是有可能比我们快一步的。
欧美那边主要是车企和中小型技术公司合作，他们的电池产业链没有我们这么完善，未来大概率会掉队。
其实他们在聚合物电解质这条技术路线上，已经开始商业化了，但是性能不怎么样，还不如我们的液态锂电池。
其他技术路线他们也在布局，主要是那些车企巨头以股权投资的方式，支持中小型电池企业做研发，变数会很大。
韩国也在研究，但是参与企业很少，而且技术进展不怎么样，一定会被淘汰。
别看LG和三星好像挺厉害，其实内部问题远比外界看到的更严重。
然后就是我们自己，目前主要是氧化物电解质技术路线，氧化物的机械性能很好，但是硬度太高，所以电解质里面会有很多微小的间隙，从而影响导电性。
为了解决这个问题，现在都会往电解质里面注入一点电解液，来填充这些间隙。
所以本质上国内的固态电池，全都是“固液混合电池”，并不是真正的全固态电池。
现在进入这个行业的玩家也非常多，老牌电池巨头当然没有一个缺席的。
首先当然是宁德时代，但是宁王相对来说比较低调，可能是觉得自己生产的本来就是半固态电池，作为老大，不太好意思泰国吹嘘了。
宁德时代已经开始生产“凝聚态电池”，并且已经用在飞机上了。
曾毓群前不久就亲口说了这么几句话：
“固态电池的三条路线，大家都在研究。但固态电池的量产非常困难，尤其是在金属负极方面。”
你看人家多坦诚。
宁德时代的技术是毋庸置疑的，从麒麟电池到凝聚态电池，都走在了行业的前面。
当然凝聚态电池也不是固态电池，只是能力密度和安全性高于常规液态电池，属于半固态电池。
我刚查了一下宁德时代申请的专利，看样子宁王选择的是硫化物路线，已经有了不少专利。
未来两年内，都是半固态电池的量产时期，我看各大企业都有一定程度的扩产。
比如亿纬锂能、赣锋、蜂巢、国轩高科、中创新航等等，从去年开始都在扩产半固态电池。
这些老牌巨头都有发公告，相信大家都知道，我就不一一列举了。
亿纬锂能的研发进度是很不错的，让我很意外的是他居然还在研发“卤化物”这个技术路线，前面我都没提，因为比较小众。
除了这些传统锂电巨头之外，还有不少新玩家，这是行业这么火热的根本原因。
这些新玩家大多都有“高校”背景，比如清陶能源，就是清华大学提供了技术支持。
还有卫蓝新能源，是中科院提供了技术支持，还有东驰能源，背后是东北师范大学，还有高乐股份，背后是南方科技大学等等。
清陶能源算是比较火的，因为智己L6用了他的“光年电池”，前面也说了这个事。
当然公司实力也是可以的，现在半固态电池的产能超过10GWh了。
根据公司发布的计划，全固态电池准备在2027年量产。
其实几乎所有电池企业的计划都是这个时间点左右，保守一点的会说在2027年~2030年之间，激进一点的会说2027年左右。
最喜欢吹牛的就是本田，我记得他都改过好几次量产时间了，现在又说2025年量产全固态电池。
我觉得就是博眼球，说不定哪天又改成2026年了，反正吹牛不犯法。
还有卫蓝新能源也还不错，中科院物理所的水平还是很高的，现在吉利汽车和蔚来是他的深度合作伙伴。
我大概算了一下，最风光还是赣锋锂业，因为现在广汽、长安、东风、塞力斯等等大型汽车品牌都是他的合作伙伴。
赣锋锂业从一个挖矿的巨头，这是要转型做产品的节奏啊。
四、总结
我想起李斌前段时间讲的一句话：
“现在各电池厂商公布的量产计划，象征意义大于实际意义。”
我是认可这句话的，要吸引行业眼球，尤其是那些新玩家，他们是需要靠融资的，不关注一级市场的可能不知道，从去年开始，电池新势力拿走了资本市场非常大一笔钱。
而且未来两年这个风向还会持续，原因很简单。
造车新势力起来了那么多家，所以电池新势力也应该跑出来几家才对。
这个逻辑没问题，但是我总觉得怪怪的。
我并不怀疑那些高校和科研机构的技术水平，但是在可靠性和商业性方面，我认为姜还是老的辣。
现在表面上大家都还在同一起跑线，因为谁都还没成功，但是一旦技术开始成熟，老牌巨头后劲会更足一点。
电池这东西跟新能源汽车还有点不一样，汽车电动化后，整车技术难度是降低的，主要升级的是软件技术。
而且核心零配件都可以买，三电系统啊，热管理系统啊等等，买回来组装就行。
电池不一样，它是在电池本身的基础上做技术延伸，是一个东西的升级版，所以是需要沉淀的。
当然这也不是重点，说不定某个电池新势力就研发出一个很厉害的东西也不是不可能。
重点是现在的电池行业，很容易让人误解固态电池的进展情况。
严格来说，不管是半固态电池，还是准固态电池，简称为“固态电池”也没毛病，谁叫咱文化博大精深，可以简称。
但是大家要清楚，真正的全固态电池，按照目前的研发进度，两年内是不可能量产的。
我做了下面这张《A股核心资产研究汇总》表，里面精选了上百家优质公司，并附数万字的分析方法。
所有分析过的公司都会在上面这个表里更新数据。
一起探索企业基本面的研究，收获必然巨大。
小拇指，发财手点个赞......
固态电池是锂电池吗
固态电池是一种电池科技。 与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。 由于科学界认为锂离子电池已经到达极限，固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。 固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质，取代以往锂电池的电解液，大大提升锂电池的能量密度。 在固态离子学中，固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池。 固态电池一般功率密度较低，能量密度较高。 由于固态电池的功率重量比较高，所以它是电动汽车很理想的电池 。 2020年固态电池技术研发有望取得突破性进展，在成本、能量密度和生产过程等方面进一步赶超锂离子电池技术。 2030年，锂离子电池将不再是电动汽车电池主流，但其在某些电子原件领域仍有一席之地。 传统的液态锂电池又被科学家们形象地称为“摇椅式电池”，摇椅的两端为电池的正负两极，中间为电解质（液态）。 而锂离子就像优秀的运动员，在摇椅的两端来回奔跑，在锂离子从正极到负极再到正极的运动过程中，电池的充放电过程便完成了。 固态电池的原理与之相同，只不过其电解质为固态，具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端，传导更大的电流，进而提升电池容量。 因此，同样的电量，固态电池体积将变得更小。 不仅如此，固态电池中由于没有电解液，封存将会变得更加容易，在汽车等大型设备上使用时，也不需要再额外增加冷却管、电子控件等，不仅节约了成本，还能有效减轻重量。
固态锂陶瓷电池
你好，2010年，台湾辉能科技股份有限公司研发出固态锂陶瓷电池应用于电动汽车领域。 2016年，正泰电器收购西班牙grabat公司25%股权，并合资研发石墨烯聚合物锂电池。 2017年八月左右，Softbank就有推出固态锂陶瓷电池。 2018年11月10日，上海辉齐新能源有限公司有发表锂陶瓷电池使用时长相关文章。 建议要是从事研究相关工作的，可以浏览或者咨询辉能公司网上固态锂陶瓷电池相关信息，要是想购买此类电池，也可购买此公司生产的电池。 毕竟算是业界元老，经验丰富，产品相对靠谱，值得尝试。
固态电池和锂电池区别
能量密度不同锂离子的电解质是液态的，以凝胶体，聚合物的形式存在，让电池的重量难以下降。锂电池的电解质是液体，固态电池则是固体。
锂离子电池采用有机液体电解液，在过度充电，内部短路等异常的情况下。电池容易发热，造成电解液气胀，会自燃甚至爆炸。
固态电池优点安全性好，液态电解质的电池易燃易爆，容易造成安全隐患。固态电解质可以抑制锂枝晶，不易燃烧，不易爆破，无电解液走漏，不会在高温下发生副反应等。
导致短路
大电流下工作不会因出现锂枝晶而刺破隔膜导致短路，不会在高温下发生副反应，不会因产生气体而发生燃烧，能量密度高。液体电解质电池能量密度超过500Wh/kg，被认为是不可能的。全固态电解质后，电池可以不必使用嵌锂的石墨负极，而是直接使用金属锂来做负极，这样可以大大减轻负极材料的用量，使得整个电池的能量密度有明显提高。
固态电池研发可提供的能量密度基本可达300-400Wh/kg，循环寿命强。固态电解质解决了液态电解质在充放电过程中，形成的固体电解质界面膜的问题和锂枝晶现象。大大提升了锂电池的循环性和使用寿命，理想情况能够达到次左右。
