要了解固态电池，首先要了解新能源汽车液态电解质锂电池的工作原理。
锂电池如何工作？
液态电解质锂电池=正极+负极+两电极之间的绝缘隔膜+电池内部允许锂离子自由移动的电解质
正极结构：+导电剂+粘结剂（PVDF）+集流体（铝箔）
负极结构：石墨+导电剂+增稠剂（CMC）+粘结剂（SBR）+集流体（铜箔）；可以理解为层状石墨，是一种可以接受锂离子的材料。
绝缘膜：其实是守门人，只允许锂离子通过
电解质：与人体血液相似，促进锂离子的流动
电池的工作原理是将化学能转化为电能。
电池外部充电时，外部电源施加电压，电池正极输入电流，为保持平衡，正极上的锂化合物向外电路释放电子，向电路释放锂离子，发生氧化反应；而负极活性物质发生还原反应，吸收电子，失去电子的锂离子会被负极上的电子吸引，从正极出发，穿过隔膜，到达负极板的层状石墨，并被储存起来，形成电能，完成充电；
放电时，电子通过外电路回到正极，锂离子则从内电路回到正极。负极板上的锂离子回到正极的路径是经过隔膜经过电解液。负极板上积累的电子通过外电路形成稳定电流，经过电机后回到正极板。在电磁感应作用下，电能被释放出来，并转化为机械能。电机的转动让汽车移动起来。
可见，电池中锂离子的数量决定了电池的续航能力。
我们以上下班为例。
上班（充电）时，小明（电子）和小红（离子）分成两队，从家（正极）前往公司（负极）；下班（放电）时，小明（电子）和小红（离子）分成两队，从公司（负极）前往家（正极）。
小明（电子）开车（外部路径/电路）上下班，而小红（离子）每天都会走过小巷（内部路径/通过电解液通过隔膜），上下班途中还会买些菜。
小明和小红到达公司开始工作后，他们的疲劳值在公司不断积累，下班时，从公司到家这一路上的消耗（释放电能）会转化为快乐值（机械能），这会给他们第二天继续工作的动力。
小明和小红一天的能量来源（续航能力）都来自于小红上下班路上买的蔬菜。
其实现在很多朋友都转行开电动车了，也一定清楚新能源汽车最大的两个缺点。
1、安全性问题。例如在充放电过程中，电池内部的锂离子会在正负极之间移动，如果电池内部压力过高，则可能导致电池爆炸。另外，液态锂离子电池在高温环境下的稳定性也存在问题，高温会加速电池内部的化学反应，从而增加电池爆炸的风险。
2.电池寿命问题。
聊聊是什么原因造成电池续航越来越差的现象
其实就是液态电解质的副作用，液态电解质与负极材料发生反应，形成SEI层（固体/固体电解质界面）。SEI层在电池运行中起着至关重要的作用，它就像一个守护者，让锂离子可以自由进出负极。但是SEI层的形成需要消耗一定的锂，导致锂电池容量的损失。在形成过程中，还可能产生一定的副作用，导致电池内阻增大，从而降低电池性能和寿命。
所以我们就有了半固态电池，弥补了固态电池的技术缺陷。
材料方面，固态电池与液态电池正极材料体系基本相同。同时由于固态电解质具有较高的电化学窗口，可以兼容更高电压的正极材料，如高镍层状氧化物、富锂锰型、高电压镍锰尖晶石型等；负极可以兼容现有的材料体系，也可以逐步向硅基负极、克容量更高的金属锂演进；隔膜是液态电池必不可少的材料，可以隔离正负极材料，防止电池短路。在半固态锂电池体系中依然存在，但在全固态时代将逐步被取代。
固态电池与液体电池
固态电池的优势
理想情况下：
1.固体电解质比液体电解质具有更高的离子电导率，从而可以实现更快的充电。
2、固态电解质与电极之间的界面稳定性更好，形成SEI膜的可能性较小，因此固态电池具有更长的充放电循环寿命。
3、固体电解质温度适应性好，可以应对极寒天气。
4. 能量密度更高，电池寿命更长
当电压超过4V时，传统有机电解质开始分解，电池电压上限难以提升。但固态电解质与电极材料界面反应时，几乎没有固态电解质分解的副反应，可以承受更高的电压（5V）。因此固态电池可以使用更高电压平台的正极材料，通过提高工作电压来获得更高的能量密度。更高的能量密度让固态电池在应用上拥有很大的想象空间。就像我们之前讲的几篇文章里写到的，更高的电池能量密度有望应用在AI手机、飞行汽车等方面。
同时，现有的正极材料体系可以继续使用。
固态电池的当前瓶颈
固态电池的广泛应用需要克服技术、成本等诸多挑战，因此具体普及时间可能受到多种因素影响。
材料成本高：固态电池采用的电解质材料、电极材料成本高于液态电池。
生产流程复杂：固态电池的生产流程相较液态电池更加复杂，需要的技术水平更高，设备投入也更多。
上游材料：固体电解质、正负极材料、隔膜
正极（高镍/富锂锰基等）
容百科技、党盛科技、华友钴业、长源锂业、振华新材、B&T、丰源股份、珠海冠宇
负极（硅基负极、锂金属）
B&T、普泰莱、杉杉股份、中科电气、盛华新材、天齐锂业、赣锋锂业、翔丰华（与清陶能源战略合作）
固体电解质
当盛科技、厦门钨业新能源、奥科控股、瑞泰新材、金龙宇、赣锋锂业、天赐材料、三祥新材
固体电解质材料
有研新材（尚未批量销售）、联宏新材、中国宝安、东方锆业、新洲邦
铝塑膜
道明光学、华大新材、紫江企业、新纶新材
导电剂
黑猫股份
中游制造：固态电池生产制造
电池公司
进步
供应商
赣锋锂业
计划建设国内最大固态电池生产基地
当盛科技
滨江集团（惠能科技）
2022年1月，奔驰入股该公司并签署技术合作协议，共同开发固态电池。2022年7月，奔驰入股该公司并同意于2024年开始采购固态电池。2022年，该公司与ACC签署协议，共同开发固态电池，并于2024年开始批量交付半固态电池。
当盛科技
蔚蓝新能源
2023年6月，量产半固态电池将交付蔚来汽车，2023年10月，与三峡集团联合开发的固态电池储能系统将投入示范应用。
容百科技、当盛科技、恩杰股份
清陶能源
半固态电池将于2024年上半年实现量产，搭载于上汽智己新车型，上汽预计2025年实现固态电池车型销量10万辆。
当胜科技、翔风华、力源恒、科森科技
孚能科技
第一代半固态电池产品将于2021年量产，2022年开始量产交付
国轩高科
半固态电池将于2023年批量交付，高密度固态电池预计在2025年后实现量产。
宁德时代
2023年4月凝聚态电池发布，全固态专利布局，能量密度突破500Wh/kg
金龙羽
固态电池及其关键材料尚处于研发阶段，半固态电池生产工艺及材料引入研发已完成，目前正在内部测试各项性能，内部测试性能大部分已达到国家标准。
北汽蓝谷
公司已开展固态电池技术预研，目前已开发出C样品，循环寿命测试结果良好。此外，公司还开展了高能量密度标准化电池模组的设计研发。
东驰能源
2024年1月，其与冠盛股份合资成立冠盛东驰，注册资本5亿元；3月拟投资逾10亿元建设半固态电池项目，达产后年产量约210万台。
红豆股份
科森股份
清陶能源占比不到1%
中原新材料
半固态电池
万祥钱潮
最早布局固态电池
天齐锂业
蔚蓝新能源5%股权
下游应用：新能源汽车、消费电子、储能等。
汽车公司
电池类型
电池供应商
东风汽车
半固体
赣锋锂业
东风岚图
半固体
孚能科技
蔚来汽车
半固体
蔚蓝新能源
塞雷斯
半固体
赣锋锂业
总结
电池的技术迭代源自于对电池容量和能量密度的需求，电解液的技术变革推动了固态电池产业链的发展，固态电池产业链最核心的变化在上游电解液和负极材料。建议关注在固态电解质研发和产业化方面相对领先的公司；此外，还可以关注正负极电池材料的升级；最后，在电池板块，建议关注产能布局领先、有望率先实现规模化的固态电池公司。