半固态电池离固态还有多远？

编辑｜秦志聪

准确来说呢，这两个用的不叫固态电池，叫半固态电池。上期我们其实大概提到过，固态电池面临的主要问题有两个，一个是固固界面的结合问题。由于材料的性质不同，加上车身难以避免的振动，很难保证电池内固态正极和固态电解质的紧密结合，这会让锂离子传输变得更加困难，增大电池内阻。最后导致电池内阻上升，除了让发热量变大之外，还会影响动力性能。

点子这不就来了吗，既想保留固态电解质的优势，又想规避固固界面的结合问题怎么办呢？保留一部分液态的电解质，侵润正负极和固态电解质，让原本固固结合变成固液固的形式，问题不就解决了吗。没错，这就是半固态电池的大致原理。从液体重量百分比来分，25wt%的我们归到液态电池，有发布会提到过的凝胶电池其实是液体含量10%的意思。半固态要求液体含量在5%。而真正的固态电池，要求液体含量为零。正是因为保留了部分液体电解质，半固态电池也要承担液体电解质所带来的危险，还没办法在正负极材料上彻底放飞自我，彻底的金属锂负极是不用想了，正极也只能在现有的三元锂材料上再下下功夫。

以蔚来的那款150kwh的电池包为例，当时发布会上所说的三大核心技术，其实就分别对应的正负极和电解质的处理。正极是纳米级包覆超高镍正极，通过提升镍在正极材料中的占比，提升能量密度。而纳米级包裹可以看作是一种稳固正极材料结构但又尽量不影响锂离子进去的包裹方式。负极常用的石墨稳定性虽然高，但是能量密度比较低，和石墨其实也就是碳同族的硅，活性更强，理论上的能量密度是差不多是石墨的十倍，但是充放电过程中，体积会膨胀三倍。所以蔚来是在石墨负极里掺杂了一点硅和锂进去。加入锂是为了让电池第一次充放电，负极形成SEI膜的时候，不消耗正极过来的锂离子。这叫掺硅补锂，是目前比较常见的手段了。至于电解质，蔚来的解释是原位固化固液电解质，所谓原位固化，就是逐步把当前的液态电解质转换为固体，而不是一步到位全固态的方法。其实就是半固态的电解质。

固的不纯粹，比液的又有进步，得到的结果就是半固态电池的各项性能居于固态电池和液体电池之间。目前液态电池能量密度在300kWh/kg，固态电池呢理论上能做到500，蔚来的这款能量密度是360kWh/kg，跟上下的差距都挺明显的。

还一个有意思的是，这块电池的生产商是卫蓝，最近出来的上汽那个固态电池生产商是清陶，都算是规模不大的创业公司。这背后也说明了固态电池的发展现状，大家都站在同一起跑线上，宁德时代比亚迪的优势可能在量产阶段、普及阶段，但真正能带来惊喜的，或许不一定是他俩呢。