在1月9日于成都举行的NIO Day2020上，蔚来宣布正式推出150kWh电池包，使用固态电池。

 搭载该电池包的蔚来ES8续航里程将达到730公里，最高续航里程达到910公里，媒体报道这是首款搭载于量产车的固态电池。

 什么是固态电池？蔚来的“固态电池”采用了哪种技术路径？固态电池能给行业带来怎样的影响？尽在下文。

为什么蔚来转向固态电池？

我国新能源车制造商主要采用液态电池。然而，未来五年，依靠现有的三元电池，能量密难以实现高于350Wh/kg的目标，即无法达到国家要求。

 另外，磷酸铁锂转向高镍三元过程中，许多车企出现电池自燃事故，引发消费者安全担忧。

什么是固态电池？

 固态电池与目前主流的传统锂离子电池最大的不同在于电解质。

 固态电池则是使用固体电解质，替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜。

 而传统锂离子电池主要由正负极材料、电解液和隔膜组成。正负极材料决定了电池的容量，电解液及隔膜作为传输锂离子的介质。

固态电池有什么优点

 对比液态锂电池，固态电池具备以下优点：

 1）固态电池将液态电解质替换为固态电解质，大大降低热失控风险；

 2）固态电池电化学窗口可达5V以上，高于液态锂电池（4.2V），允许匹配高能正极和金属锂负极，大幅提升理论能量密度；

 3）固态电池可简化封装、冷却系统，在有限空间进一步缩减电池重量，体积能量密度较液态锂电池（石墨负极）提升70%以上，达到500Wh/kg。

 此外，固态电池在经济性上也具优势。

 目前固体电池仍处于相当实验室-中试阶段，其成本相较于液态电池仍不具备可比性。但伴随后续规模化生产以及工艺改进（辉能双极电池包架构），其成本有望迅速降低，根据辉能公布的数据显示在电芯产能达到 20GWh的时候，虽然电芯成本依然是相同能量密度的液态电芯的1.1 倍，但电池包成本只有98%；而如果采用MAB，电池包成本仅有同类别液态电池的7成。

固态电池有什么劣势

 当然，固态电池现阶段也面临许多技术障碍，包括：

 1）大部分固态电解质电导率比电解液小10倍以上，快充性能并不佳；

 2）循环过程中物理接触变差，影响使用寿命；

 3）制备工艺复杂。

 综合而言，由于对更高能量密度、更高安全性的追求，目前各国都在加紧固态电池研发，以期抢占技术高点。即使实现全固态电池产业化尚需时间，但过程中的技术创新已经能被持续应用，提升产品力。

固态电池的技术路径

 从电介质材料来看，目前已经在使用或接近商用的固态电池的电解质有聚合物、硫化物和氧化物三种，氧化物固态电池是综合前景最好的。

 天风证券在今年8月的一份报告中表示，氧化物电解质的优势是稳定性好，循环寿命长（可达1000次以上），能量密度较高，倍率性能较好，同时成本较低；主要缺陷是界面接触问题尚未完美解决。

 相比之下，硫化物电解质工业化较难，与电极接触时的界面阻抗普遍较高；聚合物电池在移动电源市场上已经做到了量产，但是充电倍率较差，能量密度较低。

市场格局

各国政府近年陆续出台政策扶持新能源汽车行业，多个国家明确固态电池发展目标和产业技术规划：2020-2025年着力提升电池能量密度并向固态电池转变，2030年研发出商业化全固态电池。

中国方面，部分企业已进入固态锂离子电池（半固态电池）中试阶段，2025年前或可实现量产，如宁德时代、辉能科技等。

 日韩方面，丰田计划2022年实现搭载固态电池的电动车量产。目前全球范围内，日本企业的固态电池技术较为领先，许多日韩企业选择抱团研发。

 欧洲则谋求在固态电池领域翻盘，欧美各大车企纷纷投资固态电池初创企业。例如美国高校衍生的初创企业Solid Power、Solid Energy Systems、Quantum Scape等。

 很明显，固态电池领域已经进入“军备竞赛”阶段，市场参与者众多，车企、电池企业、投资机构、科研机构等在资本、技术、人才三方面进行博弈。

 多数机构预期，按照目前发展情况，2025年固态电池将实现商业化量产。从演进角度，固态电池技术发展预计采用逐步颠覆策略，液态电解质含量逐步下降，全固态电池是最终形态。

 天风证券指出，粗略来看，欧洲固态电池主要是聚合物体系，美国是固液混合，在亚洲中日韩主要是氧化物。

 法国的Bollore是聚合物固态电池。横向比较来看，其循环性较好，但是能力密度较低，而且科研开支逐年递减。

 日本的丰田汽车则是采用硫化物路线，上游就涉及到金属和化学工业厂商。

 此次日经的报道称，三井金属（Mitsui Kinzoku）将在埼玉县建设一座试验厂房，为这种电池生产固态电解质；日本石油公司出光兴产（Idemitsu Kosan）也同样在它位于千叶市的生产基地部署固态电解质生产设备。

 国内方面，赣锋锂业、清陶能源走的是氧化物路线，宁德时代是硫化物路线。

 其中，清陶能源的固态电池能量密度可达400Wh/kg以上，赣锋锂业固态电池的能量密度在240Wh/kg，宁德时代理论可达400Wh/kg。