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国内动力电池领域的领军企业，鹏辉能源近日官微消息，全固态电池重大突破，2024鹏辉能源产品技术发布会将于8月28日召开，系列重磅新品即将发布。消息传出，A股固态电池板块异动走高。截至收盘，捷邦科技、鹏辉能源20cm涨停。面对如此疯狂的固态电池，行业巨头宁德时代由曾毓群在接受《金融时报》采访时表示的固态电池既不实用也不安全还是“改口”了。仅仅一个月多的时间，宁德时代在固态电池的“营销狂欢”下，“宁王”还是“急了”。首席科学家吴凯在中国国际电池技术交流会披露，宁德时代有机会在2027年小批量生产固态电池。他更表示，如果用1-9数字表示全固态电池的成熟度，宁德时代目前的成熟度在4的水平，目标到2027年到7-8的水平。![]()
固态电池，什么东西固态了？![]()
从液态电池向固态电池的转化，从长期来看是电池技术发展的大趋势。推动这一转化的原因主要有安全性、能量密度两点。我们认为车企采用固态电池替代液态电池，安全性为短期驱动因素，能量密度为中长期驱动因素。安全性主要包括热稳定性和锂枝晶两大问题。1）热稳定性：即隔膜熔化导致正负极短路的问题。液态锂电池隔膜材料PP/PE聚合物的玻璃化转变温度约为140-160度，经过涂覆处理后可提升至160-180度。但超过此温度后，聚合物会转化为流动态，导致正负极直接短路。2）锂枝晶：即锂枝晶刺穿隔膜导致电池短路起火的问题。锂离子在充放电过程中会部分还原，沉积在极片上形成锂枝晶，锂枝晶生长到一定程度将刺穿隔膜，导致电池短路起火。短期来看，安全性是车厂采用半固态/固态电池的主要考量因素。液态锂电池由于短路起火概率较高，在威胁车内乘客安全的同时，也增加了车辆因安全问题召回的概率，为车厂带来额外成本负担。能量密度指固态电池通过引入新型负极材料（硅基负极、金属锂负极）及正极材料（镍锰氧LNMO，层状富锂锰等）实现能量密度提高。目前应用高镍三元+硅碳负极的液态电池（例如4680）能量密度约为300wh/kg，但固态电池在应用新型材料后，能量密度可提升至500wh/kg以上。但新型材料的电压较高，超出电解液适配的极限，因此必须配合固态电解质才能应用于电池中。![]()
从液到固，就像魔法一样 ![]()
虽然看似只是电解质形态的转变，但就像施了魔法一样，给锂电池带来许多优势。
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固态电池分为半固态和纯固态两种，在相同的体积或重量下，固态电池的能量密度越高、电量更多、电池寿命更长、循环寿命更长。
与传统锂离子电池相比，固态电池一般能量密度要高出20%，最多可提供2.5倍的能量密度，这意味着它们可以在更小的空间内存储更多的能量，使它们比其他电池更小、更轻，同时仍提供相同的功率；它们的充电速度比传统锂离子电池快大约快5～6倍，这使得它们非常适合对速度至关重要的应用；在某些情况下，使用寿命是传统锂离子电池的两倍以上。
更重要的是，锂电池一直有个让人头大的难题，就是易燃易挥发，发生事故时锂电池内部会产生大量的热量。这是因为液体电解质中的易燃有机溶剂可能会导致电池着火甚至爆炸，相对不稳定。一旦液态锂电池受到挤压和冲击，隔膜就会破裂，导致正负极短路。
固态电池则不包含任何液体成分或可燃材料，因此当其它类型的电池可能发生的火灾危险或爆炸时，它们构成的风险要小得多。此外，固态电池比传统的锂离子电池更能抵抗极端温度，因此非常适合在高温高远地区或恶劣环境中使用，这些环境的温度在一天或一年中可能会大幅波动。
据不完全统计，今年已宣布固态电池完成近亿元融资的企业：3月中科固能完成近亿元天使轮融资，5月瑞固新材获得超亿元天使轮融资，6月瀚宇新能源完成1.3亿元Pre-A轮融资，合源锂创完成亿元级的Pre-A轮融资。在全固态电池发展的同时，对现有产业更兼容的半固态电池的开始凸显。其中企业包括以宁德时代为代表的电池厂、以卫蓝为代表的新势力、以金龙羽为代表的其他行业转型、以赣锋锂业为代表的上游企业等：
卫蓝新能源：氧化物+聚合物路线，湿法工艺，部分设备自研。能量密度目标400Wh/Kg以上，2027年实现全固态电池量产。
国轩高科：高镍三元（单晶）+硫化物+硅负极，量产落地产品能量密度350Wh/Kg，2027年小批量上车实验，2030年量产。
蜂巢能源：硫化物路线，目前具备20Ah全固态电池能力，能量密度大于380Wh/kg。
弗迪电池：高镍三元（单晶）+硅负极（高比容量低膨胀）+硫化物电解质（复合卤化物电解质）的材料体系。
恩力动力：硫化物+锂金属路线，研发出520Wh/kg锂金属固态电池、389Wh/kg的18650圆柱电池。
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目前，半固态电池已率先量产实现商业化应用。数据统计，2024年前5个月，国内半固态电池装车量已达1.6GWh。有机构统计，截至2023年底，国内半固态电池产能规划累计超过298GWh，落地产能接近15GWh！在投资者眼里，这个市场的想象空间更大，或可催生下一个“宁王”。
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