中国粉体网讯 几天前，蔚来CEO李斌亲自下场测试搭载150kWh电池包的蔚来ET7，在此次测试中，车辆总计行驶14小时1分钟、1044Km，并且车辆剩余电量为3%。值得一提的是，测试车辆搭载的150kWh电池包，能量密度高达360Wh/kg，并没有使用行业主流的液态锂电池技术，而是半固态电池。据蔚来透露，这款电池预计将于2024年第二季度量产交付。
半固态电池“装车”量产在即！
半固态电池起源
由于锂离子电池拥有较长的使用寿命和较高的能量密度，经常被用作交通工具的动力电池。目前，动力电池市场上多数产品是液态锂离子电池，但因为液态电池采用的有机电解液易燃，容易导致电池起火或爆炸。
为了保证电池安全，液态电池便需要增加额外材料和工艺，使电池重量、体积和成本增加，加之正负极材料的选择受限，电池的能量密度也很难进一步提高。因此，业界转向研究固态电池，尝试用不可燃的固态电解质替代可燃的电解液，以从根本上提高电池的安全性。
然而固态电池的发展目前仍然处于实验室阶段，研究发现其存在的电导率低、电极/电解质界面兼容性和稳定性差、离子传输速度、材料制备与成型、封装设计等方面的技术难点仍无法解决。于是，业界只好选择另一种比较折中的方案，也就是半固态电池。
半固态电池是指，电芯中固态电解质和液态电解质均存在，液态电解质的质量或体积比例相对较大，电解液含量占比在5%-10%的电池，而正负极，隔膜等可以延续采用液态锂离子电池的材料。
半固态电池采用了原位固化固液电解质，主要核心在“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。
由于半固态电池采用固液混合电解质，安全性较液态锂离子电池更高，界面接触性较固态电池更好，也更容易实现商业化落地。
高镍+硅基渐成趋势
近年以来，为攀登高能量密度高峰、挑战快充速度，众多主流电池厂商纷纷采用高镍正极搭配硅基负极方案。
固态电池与传统液态电池的正极材料相似，三元正极材料是典型的固态电池正极材料之一，增加镍含量可以提升电池能量密度，具有较高能量密度的高镍三元正极材料是未来的发展方向。
同时，在电池技术发展的过程中，对锂离子电池的要求越来越高，如高能量、高安全性等，而石墨材料无法满足这些需求。硅基材料包括硅碳、硅氧等，硅的储备量丰富、成本低、无污染，并且硅基材料比碳基材料的理论比容量更高，理论比容量为 994 mA·h/g，负极渐渐向硅基化发展。
据了解，蔚来150kWh电池包于2021年的NIO Day上发布，采用固液混合电解质，硅碳复合负极材料和超高镍正极材料，单个电池包重量为575kg，能量密度为360Wh/kg。这块电池的电芯由卫蓝新能源提供，于今年6月份正式交付给蔚来，然后由蔚来自己进行电池包pack生产。
除此之外，特斯拉4680大圆柱电池正负极分别采用高镍三元材料和硅基材料，亿纬锂能的46大圆柱产品、中创新航的顶流圆柱电池等都采用了高镍+硅碳的体系。
2023年企业布局半固态电池动态
随着半固态电池的产业化进展，装车进展不断推进。
除了蔚来ET7搭载150kWh半固态电池包实现超1000公里续航，据上汽官网，2024年上半年飞凡车型将搭载清陶能源的固态电池。今年8月，清陶能源完成了与上汽联合开发的第一代半固态电池装车实验，测试车辆最大续航里程达到1083公里，将于明年在上汽智己汽车平台上实现量产。
孚能科技也在今年11月宣布，搭载其半固态电池的远航Y6正式下线，后者为大运集团旗下豪华新能源车型。孚能科技同时表示，半固态电池已在多款品牌车型落地。
电池企业布局方面：
今年12月，蜂巢能源推出方形半固态电池，即二代果冻电池新品，该电池目前已达到量产状态。
11月22日，领新新能源一期凝胶聚合物固态电解质的“大固”系列产品投产；6月29日，领新新能源与长寿经开区签定了20GWh大容量凝胶聚合物固态电池的项目投资协议，项目拟投资106亿元。
11月21日，太蓝新能源重庆二期项目开工投产。此前首座半固态一期项目于2022年投产。
9月5日，赣锋锂业推出半固态“先锋”电池，采用柔性固体电解质隔膜和超级半固态电芯，可实现3000+循环寿命，10万公里无衰减。
9月14日，国轩高科透露，公司的高安全半固态电池预计2023 年批量交付。此外预计2025年后将生产出能量密度超过800Wh/L、超过400Wh/kg、循环 800 次的全固态电池。
7月4日，卫蓝新能源湖州基地二期项目奠基，目前公司湖州基地项目一期已达产。6月30日，公司360Wh/kg锂电池电芯交付蔚来汽车。
4月18日，长安深蓝首款搭载半固态电池系统的中型SUV深蓝S7在上海车展中亮相。据公司表示，计划将不晚于2027年推动重量能量密度达到350-500Wh/kg、体积能量密度750-1000Wh/L，并逐步量产应用，2030年实现普及。
2月，总投资 100 亿元的 15GWh 清陶能源动力固态电池储能产业基地正式签约落地成都市郫都区。首条生产线设计产能1GWh，预计近期首批半固态电池将在郫都工厂正式下线。
1月13日，岚图追光首批搭载孚能科技半固态电池的车型下线。2023 年 3 月 27 日，公司在投资者互动平台表示，公司自主研发的第一代半固态电池已顺利量产装车。
参考来源：
太平洋号 《李斌实测挑战1000KM续航，半固态电池能否破解纯电痛点》
盖世汽车《半固态、去模组、车企自研……2023动力电池关键词》
高工锂电《半固态电池量产装车“抢跑”》
光大证券《半固态电池量产在即，氧化物路线蓄势待发》
界面新闻《半固态电池明年批量供货蔚来，哪些电池企业正押注这项技术？》
（中国粉体网编辑整理/乔木）
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