近期，各大企業關于固態電池不斷有消息傳出，之前蔚來在蔚來日發布的150kwh電池包，實現360wh/kg能量密度，續航里程突破1000公里，寧德時代比亞迪等也被相繼曝出其固態電池專利，引發社會討論。

而固態電池是否能成功代替目前的鋰離子電池，進行大規模產業化呢？我們認為需要從三個角度來考慮：即能量密度，安全性能，與電池成本。

首先是能量密度，能量密度是衡量一款動力電池優劣與否的最重要的指標之一，因為在很大程度上決定了新能源汽車一次所能行駛的距離，也確定了該動力電池搭載的車型是否能滿足消費者的日常所需。實際上業界對于提升新能源汽車的續航里程的普遍做法有兩種：即加大動力電池的體積，與提升電池的能量密度。前者即直接提升電芯整體的質量，通過將體積做大實現帶電量提升，續航里程的增加。不過這種方法有很大的局限性。第二就是提升電池本身的能量密度了，這也是近年來動力電池業界最重要的目標之一。

在我國對于動力電池產業的規劃中，2025年動力電池的整體能量密度為350-400WH左右，而目前傳統液態鋰離子電池的理論能量密度上限為350WH/kg，目前的液態鋰離子電池技術受困于本身體系的局限，已經逐漸難以跟上不斷提高的能量密度要求，而固態電池其本身電化學窗口兼容性更強，其電化學穩定窗口能達到5V以上，高于傳統液態鋰離子電池的4.2V，這意味著其能夠匹配更高性能的正極材料，同時金屬鋰負極的使用也成為可能。大幅提升其理論的能量密度。在現有的正負極材料體系下300Wh/kg是比較高的能量密度，但是用上鋰金屬負極能達到500Wh/kg以上。能量密度的提升對新能源汽車意味著其體積及汽車本身的空間利用率也能得到有效提升。

二安全性。據此前深圳市消費者委員的調查結果顯示，新能源汽車的安全性力壓里程焦慮等問題，成為消費者拒絕購買最主要的原因。而近年來，隨著我國新能源汽車保有量的大幅增長，安全事故頻發，而其中長期以來，液態電解質由于其可燃性，在遇到沖擊時容易發生泄漏或揮發，從而引起電池起火爆炸等安全事故。而固態電池使用不可燃的全固態電解質取代了液態電解質，即便在受到了物理沖擊之后，仍能不冒煙，不起火，不爆炸，同時，鋰枝晶現象也得到了足夠的抑制，安全性得到極大提高。

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三為成本方面，由于新能源汽車本質上仍是一種消費品，如果要完全取代燃油車的地位，除了在綜合性能如續航里程，安全性能要做到持平或超越外，成本如果無法實現較好的控制，仍然難以進行產業化。固態電池因使用全固態電解質，電解液，電解質鹽，隔膜與黏結劑等都原材料均無需使用，極大簡化電池構建步驟，而中間的部分制作工藝，如電解質注入，額外的冷卻系統等步驟，可以同樣可以省略，有數據顯示，當固態電池在電芯層面的產能達到20GWH時，固態電芯的成本降極為接近液態鋰離子電池，成本為液態電池的1.1倍。而pack層面，當產能達到20GWH時，固態電池的成本降達到液態的98%。不過在之后產能逐漸起量的情況下，固態電池的成本有望低于普通液態鋰離子電池。

從研發進展來看，固態電池的發展歷程總體可以分為三個時段，第一段為2018-2021年，這段時間主要為固態電池產品的規劃與研發期，在這段時間，行業內的各大電池廠商的產品已逐漸接近傳統液態鋰離子電池的理論能量密度上限，行業整體面臨轉型期，在這段時間之內，市場上傳統液態鋰離子電池如三元鐵鋰電池等仍然占據市場主導。而接下來2022年-2025年也就是應用期，該階段市場上將會逐漸出現搭載固態或半固態電池的車型及產品，不過由于其成本問題，預計屆時在高端車型中搭載的可能性更高，而能量密度在該階段也將會來超越傳統液態鋰離子電池的理論極限，預計能量密度將達到300-500WH/KG。而第三個階段2026年-2040年固態電池市場將會迎來成熟期，該階段有望實現技術突破，能量密度突破到500WH/kg以上，大規模商業化應用及量產成為可能。