固态电池待短板性能突破后，有望大规模替代液态电池
思瀚产业研究院    2024-12-02

液态电池为正极+电解液+隔膜+负极结构，为目前大规模量产形态；

半固态电池为正极+电解液+隔膜（涂覆固态电解质）+负极结构，和液态电池结构一致，被认为是过渡态技术；

全固态电池为正极+固态电解质片+负极结构，电池整体为三明治结构，被认为是未来电池终极技术；

液态电池到全固态电池，核心是将电解液+隔膜替换为固态电解质。电解液相当于汽油，汽油浸润性好，但容易燃烧，安全性不足；固态电解质相当于沙子，安全性大幅提升，但是浸润性差。电解液到固态电解质，相当于沙子去替换汽油，这是一把双刃剑，必然带来一些优势，但也会引入避免不了的劣势。

固态电池：提升安全性+能量密度，降低循环+快充性能

传统液态电池中，电解液相当于汽油，汽油浸润性好，对应循环次数高，快充性能好，但容易燃烧，对应的是安全性不足，能量密度有限；

固态电池中，固态电解质相当于沙子，大幅提升安全性，打破能量密度瓶颈，但是浸润性差，有固-固界面问题，对应的是循环次数低，快充性能差。

液态电池到全固态电池，会提升安全性、提升能量密度，但是降低循环次数和快充性能，电池终极技术或为一把双刃剑。

固态电池：有诸多本质的难点，制约中期商业化进程

固态电池虽然具备安全性、高能量密度的终极标签，但是由于固-固界面的引入，离子电导率低、界面稳定性差，带来循环、快充等问题，制约其商业化进程。

循环寿命差：液态电池可达1.5万次，固态电池仅为几百次；

快充性能差：液态电池已达4-6C，固态电池部分可达2-3C，但大部分基本在0.5C以下；

加工性能差：固体无流动性，类比沙子，加工难度大；

成本高昂：液态电池成本0.2-0.3元/Wh，固态电池成本4-5元/Wh，为液态电池的十倍以上。

固态电池：待短板性能突破后，有望大规模替代液态电池

固态电池的短板是电解液换为固态电解质的必然结果，目前液态电池的综合性能较好，成本处于较低水平，而固态电池想要大规模的替换掉液态电池，短板性能需要达到电车要求，而此时液态电池性能必然过剩。

固态电池（性能均衡时候）：安全性好，能量密度高，具备核心优势，但循环+快充性能也需满足电车需求，性能较为均衡，快充性能4C以上，循环3000次以上，续航1000km以上。

液态电池（必然性能过剩）：固态电池满足以上条件时，液态电池快充性能或达6-8C以上，循环或达2万次以上，性能必然过剩，此时引入固态电解质，才能将短板性能达到电车要求，进而成为电池终极路线，我们预计时间点至少在2030年以后。

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