作者/星空下的淀粉肠
编辑/菠菜的星空
排版/星空下的肉桂卷
在全球新能源的推动下，新能源汽车的渗透率正迅速提升。作为新能源汽车的动力源，锂电池已广为人知。然而，锂电池的安全问题一直是一个难以攻克的难题。锂电池安全事故频发，主要原因归咎于其使用的易燃有机溶剂电解液。这不仅引发了公众对于电池安全性的担忧，也促使产业研发向固态电池转型。然而固态电池的多项技术壁垒难以短时间内攻破，因此便衍生出来过渡产品——半固态电池。
锂电池热失控反应过程 资料来源：科技导报
半固态电池作为过渡性产品，目前的技术水平所支撑其综合性能甚至难以优于液态电池，而且最致命的是，其成本远高于液态电池，而技术水平又难以接近固态电池。两面受到夹击，半固态电池处境尴尬，即使产业化有所加速，但其能走多远，终究是掌握在固态电池的发展与液态电池的革新夹缝中。
一、电解液成本居高不下
半固态电池，作为液态到固态电池过渡的产物，其设计初衷是为了平滑产品迭代，逐步优化性能指标。然而，现实情况是，半固态电池在性能、成本和技术成熟度上均未达到预期，甚至在某些方面不如传统液态电池。电解液含量的控制问题是关键问题之一。
半固态电池初步设计是通过增加少量液态电解液，在固态电解质与正负极之间起到浸润作用，避免引起电池电导率下降问题。但整体电解液含量需要控制在5%以下，以保证电池安全性能的提升。但目前的技术水平远远无法支撑5%的技术指标，如果仅使用5%的电解液含量，实际对于半固态电解质的界面问题改善极为有限，电池的循环寿命与倍率性能依旧有很大问题。
固态电池发展路径 资料来源：东莞证券研究所
因此目前市场上半固态电池的电解液含量多在10%～15%水平，距离5%的理想指标仍有很大的距离。而10%～15%的水平与目前市场量产的高镍硅碳液态锂离子电池相差不大。此外，半固态电池除了引入了部分固态电解质外，与传统液态电池的结构相比，基本没有太大变化。这无疑使得半固态电池的吸引力大幅下降。
性能、指标未达到预期，度电成本甚至达到了液态三元电池的2倍之多。根据卫蓝新能源为蔚来供货的360Wh/kg电芯信息，其度电成本约为1800元/kWh，而截至2024年7月三元电池度电成本仅为710元/kWh。根据上述信息，业内估算，目前全固态电池的材料成本约为1.5～2.5元/Wh，远高于磷酸铁锂与三元电池。
二、努力挤上牌桌
尽管半固态电池在性能和成本上面临挑战，但企业并未放弃这一技术。数据显示，半固态电池的装车量仍在增长。半固态电池今年5月份的装车量为482.9MWh，环比增长30.9%；1-5月累计装车量为1621.8MWh，配套企业为卫蓝新能源。这得益于其在安全性方面的优势。与传统液态电池相比，半固态电池在工作温区和热失控时间上的表现更为出色，为新能源汽车提供了更多的安全保障。半固态电池、全固态电池会将工作温区上限提升到60℃、80℃。同时半固态电池的热失控时间比液态电池要延迟了半个小时左右，被称为黄金半小时。
半固态电池装车量 资料来源：汽车纵横
尽管如此，在新能源汽车产业疯狂降本的背景下，半固态电池试图挤进车企供应链似乎是难上加难。因此半固态电池仍在寻找其更精准的市场定位。比如恩力动力（非上市）最先选择进入无人机市场。因为无人机市场的痛点刚好可以用半固态电池的优势弥补，其对于能量密度要求比较高。而且因为搭载电池较小，因此对于电池成本敏感度不比新能源汽车。但是半固态电池最终的目标还是是进入汽车动力电池市场。
恩力动力布局 资料来源：每日经济新闻
同时，储能也成为半固态电池玩家重点关注的赛道。在6月浙江并网的新型储能项目中，其中有个采用了半固态电池的一期建设规模为100MW/200MWh的浙江龙泉磷酸铁锂储能示范项目，吸引业界关注。这也预示着半固态电池在新型储能领域的应用前景。
作为国内动力电池领域的领军企业，$鹏辉能源(SZ300438)$近日宣布拟投资23亿元，大幅加码储能及半固态电池业务布局。其中储能项目预计固定资产投资约18亿元，半固态电池项目约5亿元。
三、求生存而不是拼成本
虽然从市场投资来看，半固态电池也可以称得上。但如果对比美国固态电池三剑客Solid Power、SES、Quantum Scape，多年仍没有商业化量产的明确信息，让人不禁也为国内的固态电池发展画上一个问号。
或许市场在等待规模化降本，但现实是，半固态电池还处在产能爬坡阶段，其是否能够生存下去才是当前最主要的问题。而当在市场占有一席之地之后，才能形成产业降成本的基础，企业也才有精力专注于降成本。
但是话又说回来，半固态电池只是固态电池发展的过渡产品，其是否能等到规模化降本的阶段，还得看固态电池的研发进展给其留出的生存空间。
注：本文不构成任何投资建议。股市有风险，入市需谨慎。没有买卖就没有伤害。
$宁德时代(SZ300750)$$赣锋锂业(SZ002460)$
#eVTOL要用固态/半固态电池？#
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