商业化仍需时间才能看到固液混合电池大规模生产的前夜

经过近十年的快速发展，液态锂离子电池在不断提高能量密度的同时，也面临着诸多安全风险。在近日召开的2021中国国际锂业大会上，北京卫兰新能源科技有限公司副总经理李永伟提到，SEI的分解和正负极之间的相互作用是导致热失控的关键因素。为了改善这种情况，有必要引入固体电解质。

宁德万和投资集团投资部主任于君也指出，锂离子电池不可能本质安全，使用的电解液越多越危险。“一个18650锂电池的爆炸威力相当于一个小手榴弹。它只被一个钢壳束缚着。”

除了安全，液态锂离子电池的能量密度也存在于天花板。按照中国《节能与新能源汽车技术路线图》提出的目标，到2020年纯电动汽车动力电池的能量密度为300Wh/kg，到2025年为400Wh/kg，到2030年为500Wh/kg。但由于受现有架构和关键材料的影响，锂离子电池的能量密度一般在240 ~ 260 Wh/kg之间，要超过300Wh/kg是极其困难的。

因此，在提高能量密度和确保安全的核心需求下，固态电池的出现突破了两者兼备的局限。格致汽车研究院高级分析师表示：“与目前主流的三元锂离子电池相比，固态电池可以提高电动汽车的安全性，更高的能量密度可以让电动汽车拥有更长的续航里程，可以有效缩短电动汽车的充电时间。”

从电池结构本身来看，采用固体电解质的固体电池具有不易燃、不腐蚀、不挥发、不泄漏等优点。这样可以大大保证电池的安全性。其次，以金属锂为负极的固态电池可以与高压正极材料相匹配，进一步提高能量密度。此外，固态电池的封装相对简单，可以省去电池盒、冷却等系统，同时可以实现电池的灵活性和异形性，根据不同的应用场景设计不同的形状，更加灵活。此外，循环寿命长、工作温度范围宽、电化学窗口宽、回收方便也是固态电池的特点。

李永伟表示，有可能开发基于固态电池的本质安全型固态电池系统，结合电池技术的集成，进一步完善动力电池和储能电池的应用场景。但他也指出，固态电池的发展还有很多问题需要解决，比如固体电解质的离子电导率较低，固-固接触界面阻抗上升等。

考虑到固态电池量产面临的诸多实际困难以及新能源汽车对高安全性、高能量密度动力电池的迫切需求，作为一种折中方案，业界将固液混合电池视为固态电池发展的过渡方案。有分析人士指出，在全固态锂电池技术尚未取得突破的情况下，固液混合电池有望兼容液态锂电池的大部分材料、设备和工艺，综合平衡安全性、能量密度、功率密度、循环寿命、高低温等性能。并能率先商业化并逐步取代液态锂电池。

固液混合电池量产新进展

面对文章开头提到的车企对固液混合动力电池的迫切需求，动力电池企业在该领域的最新研发进展值得关注。