半固態電池率先商用，意義豈止“文字遊戲”

（文/李沛 編輯/徐喆）本週某新勢力車企“行業首個量產上車固態電池”官宣，又一次帶火了有關固態電池的討論，一時間資本市場聞風而動，友商也紛紛跟進吹風半固態乃至全固態電池研究進展。

而在稍早前的三月底，vivo公司新款摺疊屏手機也號稱“全球首發”半固態電池技術，結合二代硅材料，打破手機電池容量、體積、快充速度的“不可能三角”。

動力電池與消費類鋰電接連傳來的“大新聞”，是否意味着固態電池夢想，已一夜間照進了現實？

對於車企宣傳的這塊“第一代固態電池”，爭議已然不期而至。由於此前其已多次被確認為半固態技術路線，因此能否將之歸入固態電池品類，也存在着不同的觀點，支持者認為半固態電池足以被界定為“第一代”固態電池，而反對者則認為這是所謂的“文字遊戲”。

無論是廠商宣發有意無意“蹭熱度”，還是隨之在資本市場鼓譟起的固態電池概念炒作，恐怕都不會帶來多少長久的價值，但在來去匆匆的流量喧囂之下，半固態電池商業落地的接連突破，其實還有着不應被忽略的別樣看點。

並不“簡單”的半固態

在慣常的公眾認知中，半固態電池與傳統液鋰離子電池似乎主要差別在於液態電解質注液量的多少，從半固態、準固態到全固態電池，電解質含液量將逐漸下降到零，這一認知所暗含的判斷，是半固態、準固態電池仍是相較於傳統鋰電池的漸進創新，只有全固態電池才會在材料體系、器件結構、生產工藝上存在質性差別。也正是基於這一判斷，半固態、準固態才會在部分解讀中被認為“不配”歸為固態電池。

然而這種籠統模糊的認知，與產業界實踐之間卻有一定的偏差，即便是半固態電池，技術細節上往往也沒有那麼“簡單”。

以清陶能源為車企提供的這塊半固態電池為例，官方宣傳物料中提到其採用無機氧化物材料，高温不可燃，以及更值得留意的：“行業首創幹法一體成型工藝，一體成型高緻密固態電解質層”。

官方提到的氧化物電解質和幹法成型工藝，均較傳統鋰離子電池有相當明顯的差異，在公開號CN116845344A的專利文件中，清陶能源進一步詳細描述了氧化物固態電解質幹法成型工藝，表示其基於幹法工藝，分別製得包括鹵化物和氧化物的固態電解質層，兩層材料再進行熱壓，製得複合固態電解質膜，隨後在氧化物固態電解質膜的一側對齊疊放正極極片，輥壓後再在複合固態電解質膜中的第二固態電解質層一側貼設負極極片，組裝得到鋰離子電池。

從生產工藝角度看，其勾勒的粗略線條已經能夠提供通向全固態電池的清晰想象空間，假如這就是清陶能源量產技術路線，那麼從峯值充電功率400kW的宣傳看，這一解決方案已經表現出不遜色乃至優於成熟液態電解質方案的離子傳導能力。

半固態電池到底是不是固態電池？無論對此問題持有何種態度，至少半固態電池在技術上的顯著創新意義，不應該被無視。

而動力電池領域的這個小小論題，其實也折射出一種超越技術判斷、上升到範式判斷上的深刻分歧：全固態電池技術，到底是一種循序迭代的漸變，還是一種如同晶體管之於真空管的顛覆式突變？誰有資格來定義技術演進路徑、填充其間的技術細節？

假如認同漸進創新的判斷，那麼半固態電池顯然是從液態到全固態電池進化鏈條上一個不可或缺的環節，而若秉持後一種信念，則以液體含量下降所界定的半固態、準固態電池，與有着電池技術“聖盃”頭銜的的全固態電池之間仍有着不容僭越的高下之別，將半固態電池劃入固態電池陣營，也自然會引發有關嚴謹性的爭議。

耐人尋味的是，在消費類電池領域，半固態電池的“待遇”則全然不同，對其技術含量和創新意義，數碼圈媒體普遍寄予了高度評價。

反差的待遇背後，其實隱藏着一個令人深思的問題：雖然中國企業統治着動力電池產業，然而在前沿技術領域的話語權上，我們一定程度上還在“受制於人”。

誰來定義技術路線圖？

回顧動力電池領域固態電池概念演進的歷史，豐田公司無疑是塑造其“顛覆式創新”形象的關鍵推手。

早在2014年IMLB會議上，豐田研究人員所展望的全固態電池性能，就與傳統鋰離子電池之間被刻意畫出了“楚河漢界”，顯然意在體現技術範式的本質差異，2023年10月該公司大張旗鼓發佈的動力電池技術路線圖上，固態電池與液態電池之間，同樣並不存在一個半固態/準固態的生態位，取而代之的是所謂“雙極”型液態鋰電池，將這一器件結構而非材料體系迭代作為切換到全固態之前的過渡方案。

憑藉其定義技術方向和終局的“軟實力”，豐田成功地將全固態電池這一概念與全能乃至超能電池的種種願景錨定在了一起，也將作為佈道者的豐田公司自己塑造出了鋰電技術領導者的形象。

相比之下，固態與半固態電池的光芒，在消費類電池領域則出現了翻轉。vivo首發的消費類電池半固態技術獲得行業內外普遍較為正面的反響，從具體技術參數看，其推出的半固態“藍海電池”等效容量為5700mAh，體積能量密度為780Wh/L，略好於此前小米金沙江電池779Wh/L的指標，而“二代硅”的表述，也意味着該電池負極材料大概率與金沙江電池類似，實現了從硅氧向硅碳的技術換代。

至於“半固態”這一最大看點，vivo方面將其表述為在液態電解液中加入固態電解質，形成導離子網絡，從而明顯改善了電池低温放電性能，這項技術跨越來自其與寧德新能源科技（ATL）的聯合開發工作，而眾所周知，後者早在創立之初就以聚合物鋰電池（塑膠電池）而聞名，對於固液混合的凝膠電解質離子傳輸機理有着深厚理解。

一面是動力電池領域半固態電池被“開除”固態電池身份的呼聲，一面是ATL背書的這塊半固態電池在消費電子領域贏得廣泛好評，並被認為有望吸引更多品牌廠商嘗試導入。

反差的原因，不僅在於後者宣傳上較為紮實的姿態，更重要的是，消費類鋰電與動力電池商業生態存在着鮮明差異。由於前者尚未“大宗商品”化，因而供應商在產品定義上往往能夠享有更強勢的話語權，使技術前瞻的“焦距”與供應商實際產品迭代步調相匹配。

由此也就不難理解，為何小米早已官宣其搭配鋰金屬負極的固態電池自研技術，實驗室原型能量密度突破1000Wh/L，但聲量很快就歸於沉寂，而作為全球最大消費類電池供應商的ATL，則能夠讓半固態電池被更多人“看到”，喚起對新技術更熱烈的期待。

反觀動力電池領域，從早年寶馬帶起的方形電芯路線、到特斯拉之後諸多廠商跟風的4680大圓柱、及至豐田鼓動的全固態電池風潮，都呈現出下游主機廠對技術趨勢的更強大號召力。

具體到固態電池這一技術熱點，國內討論者有必要清醒看到的是，豐田在動力電池領域對“全固態”的推動，自始至終服務於其自身商業謀算，對於國內產業界而言，除了“先跟上再説”的心態，在參與固態電池商業化進程時，也理應對固態電池的應用價值有深入思考，避免“為固態而固態”，在技術創新中找到方向感。

當前泥沙俱下的固態電池熱潮中，這樣的思考仍然較為稀缺，不少討論所折射出來的觀念，儼然是電解質的更換就能解決鋰離子電池一切應用痛點，帶來神奇的性能飛躍。

對於這一現象，鋰金屬負極廠商SES創始人胡啓朝，近期也提出過可資借鑑的質疑，認為以固態電解質作為下一代高性能電池的核心特徵“造成了不必要的偏見，限制了我們的創新能力”，他甚至直言不諱地表示，動力電池電解質到底是固體還是液體，這個討論實際上並不重要，胡啓朝還引用一位主機廠人士的評論，指出用户真正關心的是成本、續航里程、快充、安全性等使用性能，“但我敢打賭，他們不會關心電池內是否有幹磚或濕毛巾”。

事實上，在化學電源的容量計算公式中，正負極材料克容量及其電勢差，才是能量密度的直接決定因素，而電解質的作用，更多體現在匹配與發揮正負極材料的本徵特性上，也正因如此，在十多年前弗勞恩霍夫協會等權威機構描繪的鋰電材料體系演進路線圖中，高電壓尖晶石/橄欖石結構正極材料被寄予厚望，與其匹配的電解質需要有5V以上的電化學窗口，至於固態電解質，則普遍被視為鋰硫或鋰空氣電池等遠期體系中的配套技術。

總體而言，隨着中國鋰電產業從體量向質量的發展升級，在未來技術路線和終局圖景的定義上，我們也理應主動爭取更大主動權和話語權。相信隨着半固態電池在多個應用領域的量產落地，“中國製造”，也終將憑藉實實在在的努力，悄然重塑固態電池價值標尺。