说真是，不会真有东说念主信了固态电板这个邪吧？？？

从白马非马，到不超33万就能竣事上千续航，前段时期的智己汽车简直凭一己之力把固态电板这倡导再行炒了起来。

不仅是太蓝这种新兴电板公司，像广汽昊铂、日产齐纷纷推出了我方的固态电板家具，更是平直定下了量产时期，咋嗅觉这事好像随即就要成了。

然而，当脖子哥进一步细究，却发现了点分歧的处所。

上头的这几位，齐相称理会地莫得细说我方的时刻细节。像智己发布会，关系电板时刻的接头唯有寥寥三张 PPT ，固态电板到底进展若何，这群宣称造出来的东说念主惟恐也齐是揣着光显装蒙眬。。。

是以为了搞光显固态电板到底是个什么东西，我们找到了一些电板规模的大众以及投资机构，准备把固态电板扒个鸡犬不留。

最初，念念要搞懂当今固态电板到底发展到什么程度，我们得先了解下——什么是固态电板？

当今车上常见的锂电板是液态电板，它由四大材料构成：折柳是正极、负极、电解液和隔阂。

正极即是我们常说的三元锂、磷酸铁锂这类锂材料，里面充满着锂原子，而负极一般是层状结构的石墨，用来接管锂原子。

中间的电解液则是用来畅达正负极的，而隔阂的作用是离隔它们两个，驻扎发生短路，何况唯有锂离子能通过隔阂。

当电板充电的时候呢，正极的锂原子会发生氧化收复响应，分红锂离子和电子，锂离子游过电解液，奏凯通过隔阂到达负极。而电子会被隔阂拦住，只可从外部电路到达负极，两者到负极再行联络成锂原子，这即是充电。

把流程反过来，锂离子和电子回到正极，那即是放电。

这即是电板使命轮回的流程。

而所谓固态电板，即是把中间的隔阂和电解液，给它换成梆梆硬的固态电解质。

然而，东说念主家薄膜和电解液本来使命得好好的，你换掉它干什么嘞？

那是因为，电板头上一直有一把达摩克里斯之剑，那即是——安全。

我们应该齐看过电板的针刺阅览，模拟电板被外力刺穿，酿成里面短路。而电解液算作一种有机溶剂，燃点低，易蒸发，配上活跃的三元锂材料，那是一戳就爆。

除了外部的胁迫，电板里面也有一根根相似的“针”。

在电板充电的时候，部分锂离子会被收复成金属锂，也即是常说的锂枝晶。跟着充放次数的加多，越来越多的锂离子被收复，锂枝晶会变得越来越长，直到刺穿隔阂，激发短路。

而且，锂枝晶目下还莫得有用的妙技辨认，这是电板自己存在的问题，只可用点纳米时刻之类的尽量减慢枝晶滋长。

另一方面，我们对长续航快充的需求进一步的加多了安全隐患。

当今新能源越来越卷，消费者基本齐是既要又要还要，又要长续航，电板还不成太重影响驾驶。这样一来，电板只剩提高能量密度这一条路可走了。

当你给能量密度塞爆了，天然就变得危境了。

提高能量密度有两条门道，一个是加强正极，另一个是加强负极。

以三元锂电板为例，目下最常用的正极材料为镍钴锰（ NCM ）。这里有一份正极材料的能量密度对比表，我们可以看到，镍的身分越高，比容量和能量密度就越大。

那既然含镍越多越好，那把镍顶满行不行？

额。。。行

镍这个玩意即是给锂离子加“攻速”的，当镍含量过高（>0.8 ），就会导致电板热踏实性变差。

遭遇高温、碰撞等情况，会更容易发烧释出氧气，二次破损正极结构。而在液态电板的环境下，隔阂受热减轻，导致正负极化学物资斗殴后发生短路，临了就炸了。

之前的 NCM 811 电板，就发生过多起动怒事件。

而负极在找替代材料中，相同也出现了好多需要责罚的问题。

我们前边提到负极材料一般是石墨，在充电的时候，锂离子从正极过来，石墨可以通过自身极度的插层响应，让锂离子列队镶嵌到这些六边形的中间。这样石墨举座的彭胀幅度小，离子进出入出石墨也不会有大的形变，电板轮回寿命得以提高。

但是，锂离子一个个列队参加如故太慢了，排得越慢，充电就越慢，得找种新材料了。

是以，工程师们盯上了元素周期内外和石墨本族的硅，硅的表面比容量为 4200mAh/g ，是石墨的 10倍以上。

而且硅的结构和要离子列队入座的石墨不同，在硅里面，锂离子可以从四面八方“插队”，这意味着，拿硅基材料当负极，充电速率可以变得更快。

天然，有优点就投降有污点。

硅在算作负极材料的时候，会与锂发生热烈的响应（相变），体积彭胀率可达300%。这样离谱的彭胀会撑爆负极名义的 SEI 膜。

这个SEI膜正本是电解液与负极响应生成的一层钝化层，粗略起到一定的保护作用。

不外，这层钝化层的形成需要破钞锂离子，而硅负极这样不停地把它撑爆，然后又斥地，撑爆，又斥地。来往倒腾后，会导致锂离子变少，电板电量就衰减了。

而且，戳着戳着，锂离子在负极堆积，会加快锂枝晶的生成，到时候锂枝晶刺穿隔阂导致短路，又要炸了。

上头的这些问题，无外乎齐是因为中间的电解液和隔阂过于弱鸡。

但固态电解质就不同的了。像比拟训练的氧化物固态电解质，自己体质就像陶瓷一样，不可燃、耐高温、防腐蚀、不蒸发，能从压根上把这些问题绝对责罚掉。

面临最危境的锂枝晶，固态电解质不易响应的特质也能扼制锂枝晶的生成。即使生成了，坚忍的固态电解质亦然挡在锂枝晶眼前最坚忍的壁垒。

责罚掉安全问题之后，正负极就可以掀开了用更猛的耐高压材料，什么 900Wh/kg 能量密度的富锂正极；超危境，但表面上达到 2567Wh/kg 的锂硫正极。。。齐可以通通往上搞。

加上固态电解质的体积更小，电板就能更大意，电板包内液冷等狡计也可以缩减了，空间行使率进一步提高。

是以，固态电板基本上即是目下电板发展的最优解，各大厂商，像宁德、 byd 、上汽、广汽、蔚来等等，齐在紧锣密饱读的研发。

但是，这样好的东西，也有多数投资机构往里砸钱，为什么固态电板即是存一火弄不出来呢？

那是因为，固态电板难点也老婆太多了。。。

最初，固态电解质硬是硬了，但硬了也有坏处，这样固态电解质的阻抗先天就高。原来锂离子那齐是在液体中游动的，当今成固体了，念念念念齐合计难。

这是由固体的性质决定的，没主见透彻责罚，只可念念主见优化，比如加点纳米材料在电解质里面，加多材料里面通说念的有序性，从而提高通过性。

而且，固态电板在微不雅上还存在固-固界面问题。即是正、负极和电解质的畅达从液体的浸润变成了硬畅达，而固体不管名义作念的多光滑，放大一看，总会留有缺欠，这样锂离子的通过性就会变差。

不仅如斯，电板在使命的流程中，离子镶嵌析出会导致正负极发生眇小的形变，放夙昔液态电板软包裹的环境可能没啥，但是换成固态之后，每一处齐是硬畅达，挤着挤着就容易把结构挤坏，电板的轮回寿命就减少了。

临了少量，亦然最进击的少量，固态电解质暂时还找不到符合大限制量产的材料。

目下固态电板里面的电解质主要有三条道路，折柳是团聚物、氧化物、硫化物。

其中，团聚物电板固然最早启动研发，但是室温下能量密度实在太低了，得加热到 50度- 80度智商用，使用场景相称有限。

氧化物的研究则较为训练，有着可以的能量密度，踏实性也好，但前边也说过了，自己的性质比拟像陶瓷，固-固界面问题杰出，充放电进展欠安。

而且，氧化物制备流程需要用到900度以上的超快高温烧结工艺，对工场的加工时刻淡漠挑战的同期，过高的能耗也加多了产线的本钱。况且烧制出来的氧化物还容易颗粒大小不一，还需要研发新的活性材料去填充孔位，本钱 upup 。

至于硫化物，质量较软，电导率那叫一个离谱，甚而比液态电解质还高。能量密度亦然顶级，庸碌说能量密度比液态高一倍（ 500Wh/kg ）的阿谁即是它，但是，它有一个很致命的污点——不踏实。

它活性极高，基本可以看作是爆炸物。

在里面，容易与正负极发生响应，需要研发缓冲层来涂敷在名义裁减活性。

在外面，又对空气和水分荒谬明锐，一丢丢水和空气就能开释出毒气。导致硫化物道路的全套工艺齐要在干燥房中进行，露点条件低于-60℃，即五立方米内只可有一滴水。

这样危境，导致每一个出产要领、主机厂的 BMS 、电板的 CTC ，全链条齐得再行匹配，本钱爆炸。

几条道路看下来，各有优劣，目下也并莫得哪一条着实竣事了量产，很难说哪一条是正确的。像别的说念路也还有像卤化物之类的，各大科研机构、电板厂商齐在积极的寻找可以量产的决策。

说到这，我们基本上把固态电板盘已矣，要念念竣事全固态电板真是还远着呢。中科院院士欧阳明高依然暗示，到了 2030年把握，全固态电板才有望竣事产业化。

是以智己的电板又是何如作念的呢？

阐发清陶能源的直播，智己的半固态电板在固态电解质里加入了10%的“润湿剂”。

这在一定程度上可以责罚固态电解质的界面问题，算是固态和液态之间的一个过渡家具。他们也谋略在今后的两三年内渐渐减少润湿剂的比例，逐步过渡到着实敬爱上的固态电板。

是以，最启动智己阿谁问题也可以讲述了，白马是马，但半固态它真是不是固态。

诶，我念念到一个更贴切的称呼，要不我们把半固态叫半液态？这样消费者就不会浑浊了。

其实就像蔚来斌哥我方说的，蔚来的150度半固态电板绚烂敬爱大于骨子敬爱。半固态电板的出现更多的是在展现电板时刻的发展进程，行业也基本投降了“液态-半固态-固态”的道路，总归是一件善事。

既然固态电板看起来如故那么远处，那么现阶段的电板真是就莫得什么卓绝的空间了吗？

欸，天然不是。

比如宁德期间的麒麟电板，就在电板包的行使率上继续作念著述。

通过第三代的 CTP 封装形势，取消模组情势狡计，优化冷却结构充分行使电板包内的空间，尽可能多的往里塞电板，行使率达到了 72%。

而最快在本年 8 月上市的比亚迪第二代刀片电板，亦然同归殊涂。阐发国度专利局公开的文献（CN117748057A），比亚迪将横置的刀片电板改成纵置，通过新式集成度更高的电芯畅达件，将刀片电板排得密密匝匝，应该也能加多不少能量密度。

更多像中镍单晶、富锂锰基等用上新正极材料的电板也齐在合手续研发中，液态电板的后劲还没被挖尽呢。

如若液态电板可以作念到像半固态那样上千公里续航，还比半固态更安全，本钱更低，那半固态可就没车企们吹的这样香了。

真到了 2027 年，我们再来望望固态电板出来没。

撰文：浩森 & 四大裁剪：脖子右拧 & 面线糊君封面：阳光

图片长途起原：

Solid-State Batteries:An Introduction ——Yonglin Huang,Bowen Shao,Fudong Han

The state of solid-state batteries —— Kevin S. Jones, Nicholas G. Rudawski, Isaiah Oladeji, Roland Pitts, Richard Fox

全固态锂电板时刻的研究近况与谋略 —— 许晓雄，邱志军，官亦标

固态电板时刻发展近况综述 —— 张春英、马亚辉、易正根、吴瑶、钱星、刘静

固态电板时刻浅析 —— EV Trend

2022/2023年锂电板正极材料扫视本钱结构对比图-钴酸锂+锰酸锂+磷酸铁锂+三元 —— 得算多计谋新兴产业研究

【能源电板】半固态与固态电板之电板时刻升级 —— 能源电板BMS

富锂/NCA/811/622/532 不同猖狂电压下性能—— 锂电前沿

固态电板中界面的调控步伐及锂离子传输机理 |【学术Online】第171期线上活动 —— 络绎科学

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