1、固态电池：锂电池采用固态电极和固态电解质
传统的锂离子电池包括四个组成部分：正极、负极、电解质和隔膜。固态锂电池是一种不使用有机电解质和塑料聚合物隔膜的固体电极和固体电解质锂离子电池。未来，锂金属可以用作电池负极的原料，而不是石墨和硅。
◼ 根据电解质固液的不同比例，固态电池可分为半固态、准固态和全固态，固态电解质的比例依次上升。基于高安全性、与现有生产线的高兼容性和良好的经济性，半固态电池已成为液态电池向全固态电池过渡的最佳选择。
1、2电解质：类型包括无机固态和聚合物固态，各有优缺点
固态电解质是固态锂离子电池的核心组成部分，可作为电池的隔膜和电池的电解质。电解质的核心作用是在正负极之间传输Li + 的作用。固态电解质应满足离子电导率高、界面阻抗低、结构稳定安全性高、机械强度高、价格低廉等特点。目前，根据电解质的不同，可分为聚合物固态电解质和无机固态电解质。前者是PEO聚环氧乙烷，后者是氧化物、硫化物和卤化物。
1、2电解质：类型包括无机固态和聚合物固态，各有优缺点
电解质：许多国内企业采用氧化物路线，主要有三种类型
正负极：正极采用高镍三元等，负极可选硅负极和锂金属
◼ 正极材料：主要采用高镍三元路线，迭代升级超高镍、富锂锰基、高压尖晶石镍锰酸锂等高能密度新材料。
◼ 负极材料：主要包括金属锂负极、碳族负极和氧化物负极（含硅氧）。金属锂具有较高的理论比容量和较低的负电极电位，但成本高，安全性差；碳材料主要包括石墨、硬碳、软碳、碳纳米管、石墨烯等，其中石墨负极技术已成熟，但低于容量；硅负极理论比容量比石墨高近10倍，但硅在吸收锂离子时膨胀大，导致电池快速衰减。
性能：在安全性、能量密度、循环寿命等方面具有显著优势
◼ 固体电池的最大优点是安全性高，能量密度高。此外，它们在轻量化、循环寿命和工作温度范围方面也有优势。
（1）高安全性：固体电池具有本征安全性。对于液体锂，热失效原理包括碳酸酯低沸点组分易燃挥发；高温电解质与正负极反应产生气体；聚乙烯薄膜易熔化，低温易收缩。固体锂固体电解质的沸点很高，没有液体电解质，因此没有燃烧热源。
(2)低温:固态电池宽温域，范围为-30°C到100°C。
性能：在安全性、能量密度、循环寿命等方面具有显著优势
(3)轻量化:在液态锂电池中，隔膜和电解质占电池体积的近40%和质量的25%，被固态电解质取代后，
电池的厚度可以大大降低，安全性提高后，可以节省电池内的温度控制部件，进一步提高体积利用率。（4）高能量密度：固态电池的正负极均采用高比能电极材料，轻量化后，体积和质量能量密度可大大提高。
(5)长循环寿命:固态电池克服锂枝晶现象，不需要承受液态电解质中化学物质引起的电极锈蚀或电解质中固态层的积累，降低电池寿命。理想情况下，固态电池的循环性能可达4.5万次左右。
挑战：离子导电率、锂金属与电极材料的匹配，固定界面相容性稳定
◼ 主要挑战：锂枝晶生长影响安全，离子传输困难导致动力性能差。
◼ 解决方案：通过构建人工SEI膜、三维结构锂金属负极，调节锂金属电极/电解质（液体、固体）界面，显著抑制锂枝晶体生长，提高锂金属电池的循环稳定性
固态电池：目前材料成本约为1.5-2.5元/wh，生产线仍需改造
工业进步：日本和韩国起步较早，重点关注硫化物路线
◼ 日本：技术研发起步较早，特别是在硫化物固态电解质的前沿领域，丰田、日产、本田、松下等以硫化物固态电池为主要研发方向。
◼ 韩国：研发策略侧重于硫化物技术，同时也对氧化物和聚合物系统进行技术研究和储备。
产业进步：由美国初创企业推动，欧洲汽车公司投资电池公司
◼ 美国：固态电池技术的发展主要由初创企业推动，如Solidid Power、Quantum Scape、Factorial Energy、lonicMaterials 硫化物、氧化物和聚合物都有布局。
◼ 欧洲：大众、宝马、奔驰等欧洲汽车制造商主要通过投资美国初创企业来加快固态电池技术的发展。
工业进步：我国氧化物路线进展迅速
◼ 中国：氧化物布局企业较多，进展迅速。卫兰新能源、清陶能源、赣丰锂业、辉能科技、力池、山东金启航等企业的主要研发方向是基于氧化物材料的固液混合技术路线。据吉邦锂电池不完整统计，国内固态企业积极开展半固态电池产能布局，产能规划将超过400GWh，项目投资将超过2000亿元。
工业进展：我国硫化物路线也有布局
◼ 中国：恩力动力、中科固能、高能时代等企业专注于硫化物技术路线。其中，中科固能由中国科学院物理研究所和溧阳市政府于2022年10月联合成立。通过构建从硫电解质到电解质膜、电极膜，再到电池的纵向产品链，成功克服了固体电池行业面临的高电解质成本和硫化合物易与空气反应的技术问题
半固态电池先量产，各环节企业布局加快，固态电池潜在企业:宁德时代、比亚迪、亿威锂能、赣锋锂业、富能科技、国轩高科技、普利特；超高镍正极材料:荣百科技、当盛科技、厦钨新能、中伟、格林美；硅基负极材料:贝特瑞、杉杉、元力、翔丰华；固态电解质及上游材料:东方锆业、当盛科技、上海洗霸、金龙羽、瑞泰新材料。(浙商证券)
