2. 和液态电池的比较

1）. 结构方面和液态电池相比，半固态/固态电池最大的特点在于引入了固态电解质。以取代现有的电解液+隔膜的电池构成。但半固态电池和固态电池的结构又有所不同： 
（1）半固态电池：保留部分电解液和隔膜结构。半固态电池出于提高导电能力的需求，在加入固态电解质的同时，仍保留了少量电解液，也因此需要隔膜作为分隔正负极的结构。另外根据不同的技术路线，固态电解质也有颗粒状和膜状等多种结构。
（2）全固态电池：不保留电解液，隔膜不确定。在全固态电池中，电解液将被固态电解质完全替代。隔膜是否被替代，要视不同技术路线而定。在一些固态电池技术方案中，隔膜被保留作为支撑极片的架构；而另外一些方案中，隔膜则被完全取消。

2）半固态、固态电池对电池各类主材及辅材需求的影响如下：
（1）电解液：短期需求将有所抑制，长期将被显著替代，更换为固态电解质。短期来看，我们预计半固态电池商业化应用的概率更大，因此电解液仍将有一定的应用；但长期(5年以上)随着全固态电池的渗透率提升，电解液将被显著替代。
（2）隔膜：短期不会被替代，长期视主流技术路线而定。短期来看，在半固态电池率先产业化的前提下，隔膜仍是电池至关重要的核心材料。长期来看，随着全固态电池的普及，隔膜是否被取代要看哪种技术路线占优。
（3）三元/石墨正负极：短期替代效应不大，长期将被取代。现有的三元/石墨正负极结构可兼容固液混合/固态电解质结构，鉴于正负极新型材料应用仍需时间，三元/石墨正负极仍将有广泛应用。长期来看，其将被金属锂/层状富锂锰等取代。
（4）结构件：固态电池封装技术以软包为主，方形、圆柱构型较为少见，对结 构件的需求不大，但会增加铝塑膜的需求。
（5)铜箔、铝箔：和正负极的更新换代保持一致。 
 (6)导电剂等辅材：会更新换代，但不会被替代。

3) 优劣势 

(1)优势：
a.能量密度：固态电池能量密度相较液态电池是否有提升，要视不同的正负极材料而定。
a)我们预计第一代固态电池由于继续采用传统三元/石墨正负极材料，其能量密度相较液态电池提升并不显著。由于固体密度大于液体，若用同等体积的固态电解质取代电解液，电池的重量将会增加，导致以重量计算的电池能量密度 (wh/kg) 下降。而短期内，由于金属锂等材料实用化仍面临较大瓶颈，首代 固态电池仍会采用三元/石墨正负极材料。虽然可以配合负极预锂化等技术提升 一定的能量密度，但和电解质增重后的能量密度降低相对冲，总体能量密度提升幅度较小。
b)后续固态电池由于采用新型正负极材料，能量密度将有显著提升。随着金属锂、层状富锂锰、硫化物正极等新型材料的应用，固态电池的能量密度将显著突破液态电池300wh/kg能量密度的上限。
b.安全性：半固态/全固态电池采用固态电解质，安全性相较液态电池显著提 升，其中全固态电池的安全性更高。
a)锂枝晶方面，固态电解质可抑制锂枝晶生长速度，且锂枝晶较难穿透固态电解质造成正负极短路；b)可燃性方面，固态电解质的燃点高于电解液，电池不易起火；3)热稳定性方面，不同成分的固态电解质耐热极限差异较大(400度-1800度不等),但均显著高于液态电池隔膜的耐热极限(160度)。半固态电池由于保留少量电解液，安全性稍差于全固态电池，但仍旧大幅优于液态电池。

(2)劣势：
a.性能：全固态电池由于固态电解质导电率差，电极和电解质界面接触不良，使得内阻较大，循环性能及倍率性能差。半固态电池由于保留电解液，上述性能相较固态电池稍好一些。
a)导电率上，现有的固态电解质导电率(即锂离子迁移速率)相较液态电解质低1-2个数量级，电导率低导致电池内阻大。
b)界面接触上，固态电池面临固-固界面接触难题：电极材料会随着充放电过程膨胀及收缩，液态电池由于电极材料浸润在电解液中，二者可长期保持稳定接触；而固态电池随着正负极膨胀收缩，容易和电解质颗粒之间产生缝隙，导致界面接触变差，长期充电循环会加大固态电解质破裂或和电极分离的可能。半固态电池由于保留少量电解液，可以部分弥补导电率低、界面接触差的问题。
c)其他技术问题：锂枝晶可能会折断，导致“死锂”情况发生，降低电池容 量；金属锂循环过程中出现多孔，体积无限膨胀。

(3)成本：电解质成本显著高于现有电解液，显著提高半固态/固态电池成本。 【核心在于找出半固态电解质的成本】

3、技术路线

1）.分类：电解质按照电解质化学成分划分，固态电池可分为聚合物、氧化物、 硫化物电解质三种类型。
（1)聚合物电解质：易加工，耐受高电压，制备成本低，技术较成熟，已实现小规模量产，产品性能与电解液类似。但离子电导率和循环寿命有待提高，界面电阻高，容易脆裂。
（2)氧化物电解质：导电率高于聚合物，耐受高电压，但界面电阻高，固-固 接触会持续变差，且对空气较敏感。布局企业包括清陶、卫蓝、辉能、赣锋、宁德等。
（3)硫化物电解质：导电率和能量密度最高，接触性好，且容易加工。但温度 范围较窄(60-85°C)。布局企业包括松下、三 星；宁德、清陶，SolidPower  等。

2）正负极正极：目前半固态电池正极以三元高镍为主，全固态电池以氧化物正极作为主要路线，未来工艺成熟后，可能切换到尖晶石。负极：短期内以石墨负极和硅碳负极为主，长期有望切换至金属锂。