固态电池，这个技术名词近期因一场直播再度成为行业热点，在 A 股市场上，相关题材股票也迎来一波上涨行情。今日，让我们一同来深入了解动力电池的终极目标——固态电池。
先来看一则报道，4 月初，智己品牌 CEO 刘涛公布，智己 L6 车型搭载了最新的光年固态电池，可轻松实现 1000 公里续航，快充时间也远超当前主流锂电池，此消息一出，立刻引发了各界对固态电池的热烈讨论。关于这款固态电池的争论暂且搁置，先来认识一下什么是固态电池。
固态电池是相对于目前广泛使用的液态锂离子电池而言的。液态所指的是锂离子或者磷酸铁锂电池中电解质的形态，电解质对电池起着至关重要的作用。在液态锂离子电池中，液态电解质充满电池正负极之间的空间，锂离子在从正极到负极再到正极的运动过程中，完成电池的充放电。
从原理上来说，固态电池采用固态电解质。由于没有了隔膜和液态电解质，它展现出诸多先天优势。比如，固态电解质密度更高，结构更紧凑，能让更多带电粒子聚集，且离子在固态介质中移动速度更快，可产生更大电流从而提升电池容量。
目前，续航里程是制约新能源汽车发展的主要瓶颈，这主要取决于电池的能量密度。在锂离子电池中，能量密度由正负极材料决定。目前锂离子电池正极材料基本已进化到 811（镍、钴、锰三种元素所占比例），即高镍三元，堪称材料天花板。而负极材料进化没那么顺利，目前主要采用石墨升级到硅碳负极的材料，其能量密度上限为 400Wh/kg。但若直接采用金属锂作为负极材料，能量密度有望达到 2600 - 3500Wh/kg。
然而，为何不能直接采用金属锂呢？因为在液态电解质中，充放电过程中金属锂易产生锂枝晶，这种物质结晶形状如尖刺，甚至会刺穿隔膜，造成正负极短路。而固态电解质则不存在此问题。若采用金属锂作为负极材料，可大幅提升电池能量密度，这也是固态电池的最大优势所在。
除此之外，固态电池因无液体存在，封装更简单，无需担心漏液问题，也无需额外增加冷却管降温。在传统锂电池中，隔膜和电解液体积占据整个电池的 40%，重量占 25%。若采用固态电解质材料，正负极之间距离可缩减至十几个微米，电池包体积和重量会大幅减轻。在循环寿命方面，由于克服了锂枝晶现象，理想状态下固态电池循环性能可达 45000 次左右。此外，固态电池充满电只需十几分钟，工作温度范围扩大至三倍以上。
由此可见，固态电池优势明显：高安全性、高能量密度以及在极端温度下的稳定表现。其实早在 30 年前，美国橡树岭国家实验室就宣称研发出固态电池，可为何至今固态电池都未大规模普及呢？要知道，动力电池市场化需满足五个核心指标：能量密度、充放电性能、生产成本、安全性和循环寿命。目前制约固态电池的主要瓶颈是生产成本，有分析机构指出，到 2026 年，随着技术进步，固态电池成本有望达到 6000 元/kWh。若购买一台 70kWh 的固态电池汽车，单单电池成本就高达 42 万元。目前碳酸锂价格是 10 万元每吨，换算成三元锂电池电芯成本大约 495 元/kWh，一台 70kWh 的锂电池车电池成本仅 3.5 万元，近十倍的成本落差是阻碍固态电池发展的主要因素。
再回到开头，说说智己发布的光年固态电池。从视频直播解读可以看出，这款所谓的固态电池并未完全摆脱液体电解质，依旧需要液体成分润湿极片，方便电子在极片间运动，该“润湿剂”质量占比约为电池整体的 10%。所以称之为半固态电池更为合理。不过即使如此，这款电池凭借其 130KWh 的容量，10 分钟补充 400km 续航里程的补能效率也远超目前主流锂电池。可见，如果未来能将固态电池的成本降低到与锂离子电池相当的水平，电动车的续航里程将会大幅增加，电池的安全性也会显著提升，影响电动车发展的痛点也将迎刃而解。 
