从三个问题，深度解析固态锂电池当前产业化进度。本篇报告我们将 深度解析市场最关注的三个问题：
1、半固态锂电池产业化对现有产业 链的影响？
2、全固态锂电池体系的产业化进程如何？
3、全固态锂电池产业化后对现有锂电池体系的冲击有多大？蔚来汽车发布声明
解析一：半固态锂电池产业化对现有电池产业链的影响几何？蔚来发布150KWh 固态电池，预计采用原位固化固液电解质制备一种全新的 半固态锂电池，主要解决无机固体电解质与电极固/固界面阻抗大的问 题，与传统凝胶电解质制备的半固态锂电池有所区别。半固态锂电池 对现有四大材料体系以及电池制备工艺没有太大的改变，只是一种过 渡产品，并非解决安全性、提高能量密度的最终方案。
解析二：全固态锂电池体系的产业化进程如何？预计 2020-2025 年 期间将逐步推出全固态锂
电池产品。2007 年后研究进展显著加速，其 中日本丰田在固态锂电池的专利技术布局最深，国内起步时间晚。从 产品结构来看，聚合物体系已经有初步商业化产品面世，薄膜氧化物 体系实现小微电池领域商业化应用，硫化物体系电导率高，潜力大， 界面性能和工艺技术突破成为商业化关键。
解析三：全固态锂电池产业化后对现有锂电池体系的冲击有多大？从生产工艺来看，聚合物路线可以兼容卷绕/叠片工艺路线；薄膜氧化物体系采用磁控溅射生产，设备壁垒高；硫化物体系有望兼容叠片工艺 路线。从材料兼容性来看，正极兼容性最强，高电压复合正极潜力最大；负极有望逐步过渡到金属锂；电解液中有机溶剂被取代，新型锂盐在聚合物体系需求潜力大；隔膜将逐步被固态电解质取代。
1. 解析一：半固态锂电池的产业化道路进展如何？
全固态锂电池具备能量密度高、安全性高、柔性化等优势，同时又存在离子电导率低、界面阻抗大等问题短期无法商业化，这个已经得到市场普遍的认可，我们不再赘诉。
我们本篇报告将深度解析市场最关注的三个问题：
1、半固态锂电池对现有产业链的影响？
2、 全固态锂电池体系的产业化进程如何？
3、全固态锂电池产业化后对现有液态锂电池的材料体系和制备工艺有多大的冲击？
1.1. 脚踏实地，半固态锂电池先行
蔚来发布 150KWh 固态电池，预计 2022 年四季度推出。2021 年 1 月 9 日，蔚来汽车举行 NIO DAY 发布会，发布 150kwh 固态电池包，预计将于 2022 年第四季度正式推出，能量密 度达到 360wh/kg。其中，固态电池主要采用了“原位固化固液电解质”，该技术的创新在于原 位聚合涂覆技术，即在基膜上进行的涂覆是由原位聚合反应实现，可以改善正负极界面接触， 预计原位聚合涂覆用了 LLZTO、LATP 等陶瓷固态电解质成分。
我们认为原位固化固液技术主要为了解决无机电解质/电极的界面阻抗问题。目前市场上无机 固体电解质的研究主要集中在两大类，硫化物体系与氧化物体系，其中氧化物体系 LLZTO、 LATP 等存在界面阻抗高、制备的电解质膜机械性能差、离子电导率低等短期无法有效解决 的问题。采用原位固化技术，能够实现固体电极片与电解质膜在分子层面的紧密接触，降低
固/固界面阻抗，有效提升电池的倍率性能。同时，参考最新的学术研究成果，目前氧化物电 解质的离子电导率仍处于 10-4 S/cm 左右的较低水平，暂时达不到商业化（>10-2 S/cm）要求， 因此我们预计仍需要加入电解液来解决离子电导率。
传统半固态锂电池，主要是指采用凝胶电解质制备的锂电池。凝胶电解质，是以聚合物为电 解质“基膜”，加入锂盐，同时加入碳酸二乙酯/碳酸乙烯酯等低分子有机溶剂作为增塑剂， 经过浸泡活化后，得到离子电导率指标介于固体电解质和传统电解液之间的凝胶电解质。
凝胶电解质具备固体和液体的双重优势，同时具备粘结性和液体快速传输性质。凝胶电解质 是针对目前聚合物固体电解质离子电导率低，而采取的一种折中方式。凝胶电解质既不是固 体，也不是液体，反过来讲既是液体，也是固体，因此同时兼备两者的优势。凝胶电解质种 类：目前研究较为成熟，已经商业化的有 PEO（聚环氧乙烯）基、PVDF-HFP（聚氯乙烯六氟丙烯）基、PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）基、PAN（聚丙烯腈）基。
其优点在于：1、离子电导率比聚合物固体电解质高，一般在 10-3S/cm 数量级，基本满足商 业化应用需求。2、基本形态为固态，没有流动的液体，封装简单，形状可以多样化，适用 于软包电池中。3、界面相容性较好，循环性能和倍率性能均较好。
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