電動車液態電池和固態電池的差異

電動車目前是液態電池，其最大的痛點就是續航焦慮和充電慢

但生產固態電池的標準很嚴格門坎很高。第一，內部絕對乾燥，剪開不能有液體。第二，120度高溫烘烤，重量損失不超過1%

固態電池和液態電池在多個關鍵方面存在顯著差異，這些差異決定了它們在不同領域的應用前景和發展趨勢。下面從能量密度、安全性、充放電性能、成本和工藝等方面對二者進行簡單的說明

	液態電池	固態電池
能量密度	當前主流液態鋰離子電池能量密度上限約為 300Wh/kg，實際市場產品約 230Wh/kg。內部結構上，電解液和隔膜佔據近 40% 體積和 25% 品質，限制了能量密度提升。	能量密度顯著更高，如部分產品已達 525Wh/kg 甚至更高 ，理論上可達 700Wh/kg。採用固態電解質，可直接用金屬鋰作負極，減少負極材料用量，提升能量密度。
安全性	存在熱失控風險，2024 年我國新能源汽車火災事故中，電池熱失控占比高達 68%，其中碰撞引發的占比 32%。陰極與陽極間依賴微米級隔膜阻隔，劇烈衝擊下隔膜破裂導致內短路，易引發燃燒。	安全性大幅提升，使用不可燃、無腐蝕、不揮發、不漏液的固態電解質，針刺不起火概率提升至 99.9%。即使遭遇碰撞，起火概率也大大降低，如測試顯示固態電池在車禍中不會自燃。
充放電性能	充電速度較慢，難以滿足快速補能需求。在低溫環境下，電池性能下降明顯，續航里程會大幅縮短。	充電速度更快，部分技術路線支援 12 分鐘充電至 80%，如國產金石固態電池充電 6 分鐘就能跑 1000 公里。工作溫度範圍更寬，可在 - 40℃至 150℃的極端環境下穩定運行，低溫性能更優，如零下 30 度還能保持較高續航。
成本和工藝	生產工藝成熟，供應鏈完善，生產過程成本占比為 20%-30% 。	硫化物電解質製備成本是黃金的 3 倍，氧化物燒結能耗相當於普通電池的 260 倍，生產過程成本占比超過 50%。加工工藝難度大，如硫化物固態電解質對生產環境要求苛刻，需隔絕水和氧氣，且涉及與現有液態鋰電池完全不同的生產工藝，電芯工藝放大及大規模量產技術尚未完全解決。

固態電池與液態電池工作原理示意圖

固態電池與液態電池基本原理都是帶電離子在正極和負極之間往復移動實現充放電過程，但內部結構和電解質存在差異。

固態電池和液態電池能量密度對比圖

從圖中可直觀看到，液態電池能量密度上限較低，固態電池能量密度更高，且有更大提升空間。