文｜華夏能源網
關于半固態電池，又傳來好消息。
不久前，國軒高科股份有限公司（簡稱“國軒高科”，SZ：002074）在投資者互動平臺稱，公司的高安全半固態電池今年年底實現裝車，明年批量交付。
據介紹，國軒高科宣稱即將量產的半固態電池，單體能量密度高達360Wh/kg，續航里程超過1000km。而在今年5月底舉行的第十一屆科技大會上，國軒高科則宣稱，400Wh/kg的半固態電池在公司實驗室已有原型樣品。
值得一提的是，特斯拉所力挺的4680電池，是液態電池中的佼佼者，但其單體能量密度才約為300Wh/kg。國軒高科半固態電池的“牛刀小試”作品便將其超越，潛力可見非同一般。
按照規劃，國軒高科的半固態電池首先應用在新能源汽車上。
在當前，無論是動力電池還是電化學儲能電池，基本都是液態電池。在新能源汽車高速發展的驅動下，液態電池也不斷進行迭代，產品也越來越成熟，但是，“續航焦慮”和“安全焦慮”始終困擾入局的車企、電池制造商和消費者，成為影響新能源汽車市場擴張的最大阻礙。
隨著半固態電池的出現，人們仿佛看到了解決問題的曙光；國軒高科所標榜的“高安全”、“1000km續航”能力，更是吸引著人們的眼球。但是，半固態電池真的是一副良藥，能徹底解決人們的這兩大焦慮嗎？
無奈的選擇
從理論上說，半固態電池只是液態電池和固態電池的中間狀態，固態電池才是發展的終極目標。電池制造商之所以選擇半固態電池，并非是完全看好半固態電池，其中也包含著一種無奈。
所謂固態電池，就是將液態電池的電解液全部換成固態物質，因此，其比半固態電池具有更高的安全系數和更高的能量密度，具有不易燃燒、不易爆炸、無電解液泄露危險、不會發生電解液干涸問題、高溫性能更好、無脹氣等優點。但是，其缺陷也比較明顯。
首先是成本問題。浙江鋒鋰新能源總經理許曉雄曾表示：擺在車企、電池廠商面前最大的問題也許還是固態電池的成本，這點主要是因為固態電池目前并沒有完善的產業鏈來作為支撐，同時原材料成本昂貴，對生產工藝和生產設備也有著更高的要求。
其次是商業化問題，一些專業人士預判，全固態電池可能要10年后才具備完全商業化條件，甚至更遠。
如全球知名電池獨角獸企業SES最開始研發的就是全固態電池，但最終還是放棄了這條路線。SES創始人胡啟朝表示，放棄全固態鋰金屬電池，是因為其主要性能指標很難與現有成熟的液態鋰離子電池相媲美，且量產難度非常大。
在此背景下，半固態電池因可以兼容現有液態電池的工藝設備和材料，能夠以比較低的成本量產，進而成為了現階段電池廠商追求的方向。但這并不是說半固態電池已經“穩坐江山”，而全固態電池實現產業化遙遙無期。
今年3月，歐陽明高院士對國內固態電池技術給出了非常明確的發展節點：以產業化為衡量標準的話，2025年能量密度達到350Wh/kg，固液混合電解質的半固態電池出現；2030年能量密度達到400Wh/kg，液態電解質更少的準固態電池量產，真正的全固態產品預計不超過1%；2035年能量密度目標是500Wh/kg，全固態電池實現產業化。
最佳替代方案
即便歐陽明高院士推測準確，全固態電池能夠如期實現產業化，但那也是十余年后的事了，當下市場對于電池的續航和安全焦慮已經等不了那么遠，因此目前半固態電池已毫無疑問地成為了替代液態電池的最佳選擇。
電池的能量密度與續航能力成正比。所謂能量密度，是指在一定的空間或質量物質中儲存能量的大小，而電池的能量密度就是電池平均單位體積或質量所釋放出的電能。
就目前而言，雖然許多液態電池都宣稱已經突破300Wh/kg，但業內人士均表示，其發展已經到了瓶頸期，很難再有新的突破。
但半固態電池能做到更高的能量密度，從理論上說，半固態電池的能量密度可以做到400Wh/kg，甚至有望達到500Wh/kg。而且在提升能量密度的同時，半固態電池也將安全性提升到了一個新高度。
一般來說，液態電池發生安全問題表現為燃燒或爆炸，發生這些問題的根源在于電池內部的熱失控。
液態電池主要由正極、負極、電解液、隔膜以及外部連接、包裝部件構成。液態電池在充放電過程中會發熱，如果產生的熱量超過了電池熱量的耗散能力，電池就會過熱，就有可能引發隔膜和電解液熱失控，最終引發燃燒。
而半固態電池則是使用固體電解質來替代部分電解液，半固態的電解液不易蒸發和膨脹，能在一定程度上抑制起火和漏液。相對于液態電池而言，半固態電池有著較高的安全性系數。
基于在續航和安全性方面的優異表現，業內均認為，半固態電池是下一代的電池技術體系，是目前主流液態電池的良好迭代。
可以預測，在未來幾年，半固態電池憑借自身的優勢，可能成為電池技術的重要路線之一，成為緩解人們“續航焦慮”和“安全焦慮”的重要實現手段。
但是，半固態電池也非十全十美，從能量密度與安全性上來說，與全固態電池相比還是遜色不少。因此可以說，當前半固態電池的發展，基本都是在為全固態電池的產業化打基礎，未來，隨著全固態電池產業化的推進，電池產業才將迎來真正的洗牌時刻，期間誰率先實現全固態電池的產業化，誰便具備了穩坐第一梯隊的資格。