1. 定义：固态电池指使用固态电解质代替电解液的锂电池。根据固态电解质用量的关系，可以将其细分为半固态电池和全固态电池两大类：

1)半固态电池：电解质采用固液混合形态，电池中液体(电解液)质量占比5-10%左右。本质上是液态锂电池和全固态电池的折中方案。
2)全固态电池：完全使用固态电解质代替电解液。一般将“电池内液体质量占比10%”作为半固态电池和液态电池的分界线。

2. 驱动因素：从液态电池向固态电池的转化，从长期来看是电池技术发展的大趋势。推动这一转化的原因主要有安全性、能量密度两点。我们认为车企采用固态电池替代液态电池，安全性为短期驱动因素，能量密度为中长期驱动因素。安全性主要包括热稳定性和锂枝晶两大问题。

1)热稳定性：即隔膜熔化导致正负极短路的问题。液态锂电池隔膜材料 PP/PE 聚合物的玻璃化转变温度约为140-160度，经过涂覆处理后可提升至160-180度。但超过此温度后，聚合物会转化为流动态，导致正负极直接短路。
2)锂枝晶：即锂枝晶刺穿隔膜导致电池短路起火的问题。锂离子在充放电过程中会部分还原，沉积在极片上形成锂枝晶，锂枝晶生长到一定程度将刺穿隔膜，导致电池短路起火。短期来看，安全性是车厂采用半固态/固态电池的主要考量因素。液态锂电池由于短路起火概率较高，在威胁车内乘客安全的同时，也增加了车辆因安全问题召回的概率，为车厂带来额外成本负担。
（1）能量密度指固态电池通过引入新型负极材料(硅基负极、金属锂负极)及正极材料(镍锰氧LNMO,层状富锂锰等)实现能量密度提高。目前应用高镍三元+硅碳负极的液态电池(例如4680)能量密度约为300wh/kg, 但固态电池在应用新型材料后，能量密度可提升至500wh/kg以上。但新型材料的电压较高，超出电解液适配的极限，因此必须配合固态电解质才能应用于电池中。短期来看，能量密度并非车厂的主要考量。

（2）目前高能量密度的811/NCA三元正极由于安全性较差、原料价格高等原因，尚未占据主导地位，因此液态电池的平均能量密度仍有提升空间。且目前金属锂负极等新材料仍有较多技术问题尚未解决，我们预计第一代半固态/固态动力电池仍将采用现有的三元+石墨(或硅碳)材料体系。需要注意的是，安全性和能量密度之间也存在联系，例如应用金属锂负极后，锂枝晶问题更加严重，对电池安全性也提出更高的要求。

3. 技术迭代路径：从液态电池到固态电池的技术迭代路径大致遵循“固态电解质--》新型负极--》新型正极”的顺序，如下所示： 

1）:引入固态电解质，保留少量电解液，正负极仍为三元+石墨(或硅碳),但可能采用负 极预锂化技术提高能量密度。

2）:用固态电解质完全取代电解液，正负 极仍为三元+石墨(或硅碳),但可能采用负极预锂化技术提高能量密度。

3）:在 2）的基础上，用金属锂取代石墨负极，正极仍为三元材料。

4）:在 3）的基础上，用硫化物/层状碳/层状富锂锰等材料取代正极。