半固态电池：新能源车最优解？能否称王下一代电池赛道

近期，蔚来汽车在公布会上示意，150kWh电池包将于7月上线。

该电池接纳半固态电解液、硅碳复合负极质料、超高镍正极质料，单体能量密度达360Wh/kg，续航里程可达1,000公里。

相较于仍然遥远的固态电池和传统的锂电池，半固态电池能否成为更优解？

半固态蹊径对于现有液态锂离子电池系统更迭较小，半固态蹊径仍然会使用隔膜与液态电解液，其制备方式大部门沿用传统锂离子电池工艺与装备手艺。

半固态电池是锂离子电池细分中的夹杂固液锂电池，其电芯中固态电解质和液态电解质均存在，电解液含量占比在5%-10%。

固态电解质是固态锂电池的焦点，电解质质料很洪水平决议电池各项性能参数，因此固态电池具有不易燃性、耐高温、无侵蚀和不挥发等特点。

半固态电池是液态锂电池向全固态电池过渡的阶段，半固态电池实现量产后能够为全固态电池产业链结构打下基础。

由于传统液态锂电池中电解液具有易燃特征，近年来相关平安事故频发，因此随着手艺刷新，固态电池的生长势在必行，夹杂固液电池将逐步削减液态电解质的用量，最终实现全固态电池目的。

那么，现在中国半固态电池行业现状事实若何？产业链中还存在哪些生长时机与痛点？

本文，头豹研究院将从半固态电池行业界说及分类、对比其他电池、产业链上下游、市场情形等角度为您深入剖析中国智能算力行业。

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半固态电池行业界说与分类

半固态电池是锂离子电池细分中的夹杂固液锂电池，其电芯中固态电解质和液态电解质均存在，电解液含量占比在5%-10%。固态电解质是固态锂电池的焦点，电解质质料很洪水平决议电池各项性能参数，因此固态电池具有不易燃性、耐高温、无侵蚀和不挥发等特点。

锂离子电池主要分为液态与固态电池两种类型，其中固态电池包罗半固态、准固态和全固态电池三种类型。半固态电池是液态锂电池向全固态电池过渡的阶段，半固态电池实现量产后能够为全固态电池产业链结构打下基础。由于传统液态锂电池中电解液具有易燃特征，近年来相关平安事故频发，因此随着手艺刷新，固态电池的生长势在必行，夹杂固液电池将逐步削减液态电解质的用量，最终实现全固态电池目的。

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半固态电池VS其他电池

相对照传统液态电池，固态电池组织较简朴，固态电解质除了传导锂离子，也能充当隔膜的角色；在全固态电池中，不需要电解液、电解质盐、隔膜和粘结剂等质料，相对照半固态电池的构建步骤加倍简化。

半固态电池、传统液态电池与全固态电池的事情原理是相通的，充电时正极的锂离子从活性物质的晶格脱嵌，通过固态电解质向负极迁徙，电子通过外电路向负极迁徙，两者在负极处复合成锂原子、合金化或嵌入到负极质料中。

凭证浙江锋锂新能源公司数据显示，半固态电池电芯BOM成本为0.5729元/Wh，而传统液态电池电芯BOM成本为0.5766元/Wh，半固态电芯BOM成本低于液态电池电芯BOM成本。

在电芯BOM成本中，传统液态电池膜+电解液为0.1145元/Wh，半固态电池膜+电解液0.1108元/Wh，其中半固态电池固态膜成本占对照大，但电解液成本占比相对照小。

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半固态电池产业链图谱

半固态电池上游包罗矿产、原质料和装备，中游为电池制造商，下游包罗新能源汽车、储能和消费电子等领域；其中上游固态电解质是半固态电池制造的焦点原质料，中游以氧化物为主流的制造蹊径。

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半固态电池产业链上游：正负极质料

半固态电池与传统液态电池的正极质料相似，主要有三元正极质料、具有尖晶石结构的锰酸锂质料和具有橄榄石结构的磷酸铁锂质料。在半固态电池专利中，清陶能源、卫蓝新能源、国轩高科、锋锂能源、蔚来汽车的专利中均使用三元正极质料，而国轩高科的专利中使用高镍三元正极质料。

半固态电池负极质料主要分为金属锂负极、碳基负极和氧化物负极三种类型，负极的生长路径主要为石墨、硅碳、硅氧，最终到高容量、低电位的金属锂。

石墨作为锂电池最初的负极质料，具有适合锂离子嵌入和脱出的层状结构，同时具有优越的电压平台，充放电效率在90%以上；然则，石墨碳理论容量较低，而且现在应用已经基本到达理论极限，高能量密度需求无法知足；因此，石墨烯、碳纳米管等纳米碳作为新型碳质料在市场中泛起，电池容量扩大2~3倍。

但随着锂电池对于高能量和高平安性的需求越来越高，石墨质料无法知足，硅基质料应运而生，硅的贮备量厚实、成本低、无污染，而且硅基质料比碳基质料的理论比容量更高；然而，它在嵌锂历程中体积膨胀严重，体积转变率高达260%；因此，金属锂被提出，金属锂由于其高容量、低电位的优势，而且在液态电池和固态电池中均可以使用，被视为固态电池生长最有远景的负极质料。

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半固态电池产业链上游：固态电解质

半固态电池电芯中固态电解质和液态电解质均存在。现在，半固态电池电芯主要使用的固态电解质是氧化物电解质；硫化物电解质在半固态电池手艺蹊径中生长空间相对有限，它是全固态电池的主流蹊径，由于电极中液体会损坏硫化物质料结构，进而影响电池性能。

半固态电池上游的固态电解质主要包罗四种手艺蹊径，划分为氧化物、硫化物、聚合物和卤化物，各手艺蹊径各有优劣。现在氧化物系统因研发成本和难度相对较低，因此较多厂商选择氧化物手艺蹊径；而硫化物研举事度较高，因其优异性能和较大潜力吸引资源较雄厚的电池厂商投入研发。

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半固态电池产业链下游：新能源汽车市场

半固态电池产业链下游主要包罗新能源汽车市场、储能市场和消费电子市场，其中新能源汽车市场是半固态电池最主要的市场；此外，凭证半固态电池的平安优势，应用于对成本敏感度较小的微电池领域，如植入式医疗装备、无线传感器等，随后逐渐向高端消费电池渗透；在电化学储能方面，现在锂电池占电化学储能比重达80%，随着固态电池生长，在下游储能市场生长空间潜力是伟大的。

中国半固态电池在新能源汽车市场需求中，凭证头豹研究院剖析，2023年乐观展望半固态电池渗透率达1.0%，2029年可突破10%渗透率，2030年中国半固态电池在新能源汽车市场中乐观需求量为90.0GWh，守旧需求量为61.4GWh。凭证中国多家电池制造商研发阶段展望2023年半固态电池可实现量产，2023-2026年需求量CAGR为122.9%，但随着全固态电池的推出，半固态电池市场受限，预计2026-2030年需求量CAGR为34.1%

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半固态电池市场剖析：中国市场

2022-2023年中国多家电池厂商与车企相助结构半固态电池，其中卫蓝新能源预计产能数目位居*，到达100GWh，头部厂商预计共结构产能168.5GWh。

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