蔚来150度固态电池与普通液态电池的差异

在蔚来推出ET7的同时，公布了一款续航1000 公里的版本，这款车将在未来投入生产，其配备了150kwh的可更换电池组和固态电池，什么是固态电池？与常规液态电池差异大吗？作为电池技术的发展方向，蔚来的固态电池技术从何而来，下面我们来详细分析。

固态电池技术从何而来

蔚来由于是一家直接与第三方供应商合作的车企，在电芯技术上并没有实际的突破，早期的消息是固态电池来自宁德时代，其实150kwh固态电池的技术来自Solid State Lion，也就是北京卫蓝新能源公司，虽然没有知名度，但进入网站我们可以发现，来头不小，是中国科学院物理研究所成立的公司，2016年设立，专门研究下一代的固态电池技术，因此目前没有在厂家的固态电池供应商中看到。

目前卫蓝新能源有17 项固态电池专利。包括开发固态电解质材料的关键技术——“复合锂金属负极”和“高能量密度正负极材料”，目前的方案仍然是固态液态混合电池，如何实现更高的能量密度，下面我们从技术角度来分析。

固态电池是什么？

锂离子电池由阴极、阳极、隔膜和电解液组成。当前的液态电池都使用液体电解质溶液，商业上使用的锂离子电池有一个分离器，用液体电解质溶液将阴极和阳极分开。而固态电池使用固体电解质，这些固体电解质也起到分离器的作用。如下图所示，右边就是固态电池，固体电解质的材料包括氧化物、硫化物、磷酸盐和固体聚合物。目前固态电池已用于心脏起搏器和可穿戴设备。

对于用户来说电池的安全一直至关重要。由于使用液体电解质溶液，当前的锂离子电池存在电池损坏的风险，例如温度变化引起的膨胀或外力引起的泄漏，固态电池则解决了这一问题，具有固体电解质的固态电池显示出更高的稳定性，即使电解质被损坏，电池仍然可以保持形状，不会起爆，也不会起火，增加安全系数。

除了安全，车辆的续航也是用户的关注点，有两种方法可以增加容量。首先是增加电池数量。但在这种情况下，电池成本会上涨，电池组占用车辆太多空间。另一种方案就是增加电池的能量密度，相同的体积和重量，固态电池比使用液体电解质溶液的锂离子电池具有更高的能量密度，由于结构更稳定，可以省略一部分安全结构，在相同的空间内放置更多的活性材料，增加电池的容量，相同体积最大增加2.5倍的容量。

固态电池的生产难点

为何能量密度高，又安全的固态电池没有大规模量产，有几个问题还需要解决，第一就是成本，固态电池需要昂贵的真空沉积设备。2012年，一个 20 Ah的固态电池成本为10万美元，一台车需要1000个这样的小电池，因此多年来很少有公司去继续开发。

第二就是电极-电解质的界面不稳定性，固态电解质与电极接触后，界面处的化学反应通常会产生钝化界面，阻碍Li+在电极界面上的扩散，在高压循环后，会发生氧化降解，也就是说循环使用次数少。另外还有低温性能差能缺点。如果阳极采用锂金属，还有枝晶穿过隔板并向阴极生长的问题，如下图所示。

蔚来的电池怎么样？

北京卫蓝新能源目前准备量产的150kwh固态电池并非全固态电池，而是氧化物固液混合电池，通过将隔膜更换为柔性固态电解质，依旧以镍、钴、锰三元为正极，负极掺硅，传统的电解液依旧存在，这种设计可以增加能量密度的同时，控制成本，能量密度360Wh/kg，是目前最佳的解决方案。下一代的发展方向则是采用金属锂为负极，进一步增加电池容量。

选车侦探观点：目前距离车用固态电池的量产还有一定的技术壁垒，需要解决诸多问题，而固液态电池是一种过渡方案，就像混合动力汽车，相信也是近几年电池的发展趋势。