下一代电池技术巅峰对决来临？固态先锋孚能科技全面布局

近年来，全球动力电池技术快速迭代，产业规模高速扩张，但业界对动力电池行业的担忧和讨论也不断增多。其中，讨论最多的就是电池的安全、能量密度和成本。特别是随着电池起火爆炸事故频发，市场对其安全性提出了更高要求。

目前，三元锂电池和磷酸铁锂电池仍是新能源汽车动力电池的两大主流技术路线，然而受制于前者的安全稳定性和后者的能量密度问题，固态电池因兼具高安全性、高能量密度和更长循环寿命已逐渐成为业界共识，将成为未来电池发展的重要技术方向之一。

半固态电池呼声高，车企和电池厂家市场竞相追捧

近年来，固态电池成为资本市场、电池企业和各大车企争先追捧的对象。

在前不久的第十三届中国汽车蓝皮书论坛中（以下简称：蓝皮书论坛）固态电池圆桌讨论环节上，北汽集团副总经理廖振波呼吁电池厂尽快量产兼具安全和高能量密度的半固态电池，早日给整车企业提供安全可靠的固混电池。

国内众多锂电池生产企业也都布局了固态锂电池技术开发，宁德时代在聚合物固态锂金属电池和硫化物基固态电池方向有研究；软包巨头孚能科技表示半固态电池已经进入到量产阶段。

国际主流车企如丰田、大众、宝马、本田、日产、现代等都在加码固态电池技术的研发投入，希望在下一代动力电池技术竞争中占据主导权。据了解，大众将在欧洲建厂生产固态电池，并有望在2024-2025年间实现量产；宝马于2017年开始牵手Soild Power开发固态电池；丰田侧重硫化物固态电解质技术路线，据称有望在2022年推出搭载该技术固态电池的车型；现代则投资了Ionic Materials以开发固态电池，而后者股东还包括三星和戴森。

孚能科技董事长王瑀

固态电池先锋的半固态技术储备

准确的说，上述企业提及的固态电池是固液混合的半固态电池，电芯内仍存在5-15%的电解液。谈及固态电池的理解，相较于传统液态电池而言，目前业内将半固态和全固态电池统称为固态电池。孚能科技董事长王瑀曾在蓝皮书论坛中谈及早期在加拿大Moli Energy研究金属锂电池技术的经历，“锂电行业最早理解的固态电池是锂金属电池。”

据了解，位于加拿大温哥华的Moli Energy是世界第一家投入锂离子电池生产领域的工厂，研发阵容非常强大，在电池技术领域拥有许多关键性专利。

由于金属锂非常活泼，极易燃烧，甚至与氮气都能发生反应。这样的特性极大拔高了锂离子电池的技术要求和应用难度，在生产组装过程中稍有不慎，泄进了空气，轻则电池报废，重则起火燃烧。再加上动力学等因素，锂金属表面会形成一些“小毛刺”，即枝晶，枝晶会给电池带来短路风险，甚至引起电池自燃。

为解决以上困境，王瑀当时就提出了具有前瞻性和先行性的两大解决方案：

l 方案一：采用固态电解质彻底解决锂金属电池充电的方向，即以固体作为电解质和导电介质的电池，达到提升电池能量密度的同时，确保安全。

l 方案二：放弃用锂金属做负极（这样就不会有枝晶问题），取而代之采用石墨做负极，正极为含有锂元素的氧化物。

由此可见，王瑀创办的孚能科技不仅是电池行业的老兵，更是固态电池研究领域的先锋。

当前，王瑀认为半固态肯定是现阶段的发展方向，根据孚能科技固态电池技术路线显示：

l 2021年量产软包半固态电池第一代产品，该电芯已通过第三方测试认证：引入半固态凝胶电解质显著降低针刺过程电池温度，100%SOC刺穿测试可通过，循环寿命显著提升，凝胶半固态电池常温循环2000次，容量保持率85%以上，同等条件下普通液态电池循环1200次，容量保持率在80%左右；

l 随后导入软包半固态电池第二代，采用孚能科技半固态工艺对固态电解质材料和电解质膜进行优化，优化的电解质膜成膜性好，200℃无明显的热收缩，遇火只冒烟不起火，电芯针刺通过，同时电池能量密度、高低温、倍率性能、循环寿命等性能不受影响；

接着导入软包半固态电池第三代，最终导入全固态硫化物电解质膜/软包全固态电池。与现有锂离子电池相比，半固态电池综合优势突出。半固态电池体积小，更加稳定安全，孚能科技董事长王瑀在蓝皮书论坛也表示“谁也不愿意在生产电池过程中有隐患，半固态电池的应用会解决生产问题，工厂再不会出现起火的问题。”此外，半固态电池可以实现更高的能量密度，成本也比锂电池便宜。有技术专家认为，半固态电池可以兼容现有液态电池工艺设备和材料，能以较低成本有望在5年内实现规模量产，全固态电池因面临诸多待解难题预期在5-10年实现商业化应用。

当前，孚能科技已量产285Wh/kg的电池，并已开发验证了330Wh/k g 的高能量密度电池，储备了400Wh/kg高能量密度电池技术。结合当前技术储备，孚能科技特有的软包叠片技术和产线，能够平顺实现液态电池向半固体、固态电池切换，成本和质量均更可控，综合优势明显，可以满足当下车企和终端用户的需求。

动力电池技术无疑是纯电动汽车发展的关键，伴随固态电池技术发展，在解决锂离子电池应用过程的痛点之余，电池小型化、高能化、轻量化和更快充，将成为海内外各大车企产品，甚至旗下品牌迈向电气化的加速剂。

固态电池作为锂电池下一代的重要方向，从市场角度看，如果能够量产使用，将会很大程度上改变目前的电池市场格局；从应用角度看，固态电池结构中没有气体和液体，拥有高密度性、高安全性等无可比拟的优势。在动力电池技术百花齐放的时代，让我们期待越来越多性能优异、安全可靠、便宜大众的电池不断问世。