固态电池电解质之三国大战

$蠡湖股份(SZ300694)$  $宁德时代(SZ300750)$  $三祥新材(SH603663)$  

1、聚合物电解质固态电池

优点：易加工，与现有的液态电解液的生产设备、工艺都比较兼容。（这是国内部分原液态锂电厂商研发固态电池选择聚合物技术路线根本原因）

缺点：离子电导率太低，产品实际上续航还不如液态锂电池；热稳定性普遍在200度以下，而且聚合物在高温下也会发生起火燃烧的现象。

聚合物固态电池由于无法彻底解决安全的问题的致命缺点，即使聚合物是三条技术路线中最容易推进商业化应用的，从1970年商业化至今都没有得到大规模应用。

商业应用严重缺点：聚合物电解质离子电导率偏低，聚合物固态电池不支持超级快充。

2、氧化物电解质固态电池

优点：具有较好的稳定性，成本低，离子电导率比聚合物高。（这也是国内大部分原液态锂电厂商研发固态电池选择氧化物技术路线根本原因）

缺点：离子电导率偏低，这使得在性能中会遇到容量、倍率性能受限等一系列问题。

严重缺点：氧化物非常坚硬，导致固态电池里“固固接触”问题非常严重，用氧化物做成的全固态电池，其孔隙率非常高，容易导电离子传输通道的不畅，可能导致电池无法正常工作。只能加入电解液浸润孔隙，做成半固态电池，但这会进一步降低电池的能量密度。

目前国内公司研发的氧化物固态电池，大多数都是以氧化物材料为基础的固液混合方向，即有氧化物的固态电解质层，又有电解液浸润填充孔隙，不能算是真正意义上的全固态电池。

商业应用严重缺点：氧化物电解质离子电导率偏低，氧化物半固态电池不支持超级快充。

3、硫化物电解质固态电池

优点：三种材料体系中离子电导率排序：硫化物>氧化物>聚化物；质地较为柔软，可塑性强；离子电导率高，工作性能表现优异。

缺点：界面不稳定，容易与正负极材料发生副反应，造成界面高阻抗，导致内阻增大；制备工艺复杂，制造成本高，研发成本和周期长。（这是国内原液态锂电厂商研发固态电池不敢选择硫化物技术路线根本原因）

商业应用优势：硫化物电解质离子电导率高，全固态电池支持超级快充！

4、日本的丰田、日立造船等公司在过去 30 年尝试了数万种电解质配方，挑选出几十种材料应用到电池中，经过无数次试验试错，发现硫化物电解质性能最优异，在全固态电池中最具应用潜力，最终确定固态电池电解质以硫化物为最优选材料。至今丰田拥有全世界最多的固态电池专利，超过1000件。

2025年，支持超级快充、续航里程超1200km的丰田全固态电池应用上车！

此信息意味着丰田硫化物全固态电池已基本解决了硫化物固态电池界面阻抗大问题，其超级优异性能也意味着硫化物全固态电池技术路线确是最优选。

5、高能时代硫化物固态电池中试线已落地泉州，此举意味着高能时代硫化物全固态电池也同丰田一样已基本解决了硫化物固态电池界面阻抗大问题，也意味其硫化物物质制备、固态电池制造、产业化技术已成熟。

据高能时代官网信息透露，其硫化物固态电池将发挥安全与柔性优势，以及支持超级快充优势，率先应用于以下对成本敏感度较小的电池商业领域：电子3C产品、RFID、植入式医疗设备、无线传感器、两轮电动车等。