得電池者，得電動汽車的“天下”。
電池定義了電動汽車，誰能獲得能量密度高、充電速度快、價格便宜的電池，誰就能在電池技術競爭的大賽中拔得頭籌。
不僅僅是電池制造商如寧德時代、贛鋒鋰業、北京蔚藍、國軒高科等，就連汽車制造商如大眾、豐田、本田、寶馬、特斯拉等也加入了電池技術的賽道中，爭奪電動汽車市場。
最有前途的電池技術之一是固態電池，但是寧王曾經說過，第一款配備真正固態電池的電動汽車不會在2025年之前問世，也不會在2030年之前量產。
安馳科技創始人徐曉明也曾經表示，2030年之前很難見到純固態電池，即使看到真正的固態電池，也不是用于電動汽車。
可見，固態電池的技術難度及量產的現實困難之大，但是目前主流市場上對磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的研發已經陷入瓶頸，前者受限于安全穩定性，后者受限于能量密度。
新能源汽車需要更高能量密度、更高安全性的動力電池，半固態電池作為固態電池發展的過度橫空出世了。
半固態電池由 Yet-Ming Chiang 博士在麻省理工學院的實驗室發明，它不使用粘合劑，將電解質與活性材料混合形成粘土狀漿液。獨特的漿料使電池的體積更小、重量更輕，同時制造過程更簡單，因此成本更低。
總之，半固態電池更簡單，更安全，性能更可靠。它能解決幾個重要的問題：提高能量密度、提高安全性、減輕重量及降低成本。
在行業發展的大趨勢下，眾多企業都在加速半固態電池在未來幾年的商業化進程。在這場電池的爭奪賽中，國軒高科取得了非常亮眼的成績。
最近，國軒高科在第十一屆科技大會上推出了能量密度為360Wh/kg的半固態電池，對于搭載半固態電池的車型，電池組容量將達到160kWh，續航里程超過1000公里。
此外，公司在實驗室另開發出了能量密度為400Wh/Kg的鎳鈷錳半固態電池原型樣品，通過技術創新，加速半固態電池的轉變。
今年年初，蔚來就發布了一款單電池能量密度達360Wh/kg，電池組容量為150kWh的半固態電池產品，搭載此電池組的車輛續航將超過1000公里，該電池預計將于今年年底或明年上半年開始量產。
同樣是半固態電池，贛鋒鋰業去年底小型量產了其第一代半固態電池并用于50輛東風E70電動汽車上，該款電池的能量密度與三元鋰電池大體相當，為260Wh/kg。贛鋒鋰業表示其第二代半固態電池的單體能量密度將達到360Wh/kg。
SES也于去年底公布了其半固態電池的研發成果，能量密度高達417Wh/kg，目前正在上海建設超級工廠，計劃于2023年產能1GWh。
從以上消息中不難看出，半固態電池的能量密度比目前主流市場具有較高能量密度的三元鋰電池高了大約100Wh/kg，搭載半固態電池的電動汽車毫無疑問將獲得超長的續航能力。
從今年底到明年初不斷加速量產的情況來看，下一代電動汽車的超長續航能力有望得到普及，這是一件可喜的事情。
但是有人可能會憂慮，高能量密度電池是否同樣具有高安全性？畢竟高能量密度與安全性的爭論一直都存在。
最近發表于學術期刊《Joule》上的一項研究給出了答案。
桑迪亞國家實驗室的一個研究小組發現，在許多情況下，含有少量液體電解質的固態電池比鋰離子電池更安全，即半固態電池比含液體電解質的鋰離子電池更安全。
他們分別研究了鋰離子電池、半固態電池及全固態電池在幾種可能發生的不利情況下，這三種電池由于故障而釋放的熱量。
他們發現在電池起火時，半固態電池產生的熱量僅為鋰離子電池的五分之一，即半固態電池更安全；在反復充放電產生鋰枝晶導致電池短路時，三種電池產生的熱量相似，取決于枝晶的含量。
因此，并非能量密度越高，電池越不安全。
盡管有行業專家認為半固態電池可能是電動汽車電池的終極路線，但是對于最近不斷有企業宣布布局全固態電池的消息來看，此結論還為時尚早，且拭目以待。
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作者為中國科學院博士，美國藤校研究員，科學技術控，專注分享新能源車科技，歡迎關注科技酷探。
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