中国粉体网讯 伴随着全固态锂电池热的兴起，各种“准固态”、“半固态”或“混合固液锂电池”等概念的锂电池相继出现，存在着混淆概念的现状。本文所说的固态电池是指全固态锂电池，即：电芯由固态电极和固态电解质材料构成，电芯在工作温度范围内，不含有任何质量及体积分数的液体电解质，也可称为“全固态电解质锂电池”，其中主要包括全固态锂离子电池和全固态金属锂电池（差别在于前者负极不含金属锂，后者负极为金属锂）。
不得不指出的是，如果按照出现的时间节点来看，全固态金属锂电池要早于液态锂离子电池，但是全固态金属锂电池的电化学性能、安全性、工程化制造方面一直无法满足应用要求；而液态锂离子电池通过不断改进，综合技术指标逐渐满足消费电子类市场应用需求，后来被更多的市场所接受。
如果是从技术发展趋势来看，相比液态锂离子电池，专家们普遍认为，全固态金属锂电池有可能具有安全性能更好、能量密度更高和循环寿命更长等优点。由于固态电池与传统液态电池的技术差异过大，如果固态电池产业化并成为动力电池的主流，对于现有锂电产业链会有什么影响？中国粉体网编辑特梳理了目前业界的一些观点。
对正极材料的影响
全固态锂二次电池的正极一般采用复合电极，除了电极活性物质外还包括固体电解质和导电剂，在电极中起到同时传输离子和电子的作用。LiCoO2、LiFePO4、LiMn2O4研究较为普遍，后期可能开发高镍层状氧化物、富锂锰基及高电压镍锰尖晶石型正极等。整体上看，与当前发展方向相符。
对负极材料的影响
全固态锂二次电池的负极材料目前主要集中在金属锂负极材料、碳族负极材料和氧化物负极材料3大类，三大材料各有优缺点，其中金属锂负极材料因其高容量和低电位的优点成为全固态锂电池最主要的负极材料之一。其中，选用硅碳负极较符合当前负极材料企业的布局；而选用金属锂负极则对负极材料企业影响较大。
对隔膜和电解液的影响
申万宏源研究认为，全固态锂电池不再需要隔膜和电解液，因此倒逼相关企业紧跟趋势实施转型。但他们也指出，市场过度担心隔膜和电解液环节被替代；性能更佳的固态电池是未来长期发展趋势，但应用之路困难重重，仍需解决几大痛点，如：极其复杂的锂电供应链重塑、新科技材料的成本如何降低、快充效率的提升等等问题。据估测，固态电池实际大规模应用尚需5-10年时间，因此给予隔膜和电解液企业充足的时间进行技术储备及转型。
对铜箔/铝箔的影响
对于此方面，申万宏源研究认为，没有直接冲击，但集流体需改善以适配高性能电极，如铜箔需三维集流体以适配金属锂负极，铝箔需复合导电涂层以适配复合正极。
对上游金属材料需求的影响
申万宏源研究认为，固态电池对上游金属需求的可能影响有：（1）锂需求增加，特别是金属锂负极的核心技术地位，且正极或采用富锂材料，让锂元素扮演更加重要的角色是提升锂电能量密度的核心思路之一；（2）镍需求有望增加，钴需求减少，固态电池大大提高了电池的安全性，将加速三元正极高镍化速度，长期看具有一定不确定性，需观察钴锰酸锂、钴酸锂和富锂锰基等正极材料品质的进一步技术路线之争。
对锂电池生产设备的影响
大容量的全固态锂二次电池，由于应用面宽，市场很大，需要能快速、低成本的规模制备，许晓雄等认为，在液态锂离子电池中广泛使用的高速挤压涂布或喷涂技术可以借鉴；基于聚合物固体电解质的大容量全固态锂二次电池制备与现有锂离子电池的卷绕工艺接近；但是，考虑到目前无机固体电解质膜的柔韧性不佳，在制备全固态锂二次电池时更多的采用叠片工艺。
全固态锂电池的生产设备虽然与传统锂离子电池电芯生产设备有较大差别，但据许晓雄等分析认为：从客观上看不存在革命性的创新，可能80%的设备可以延续锂离子电池的生产设备，只是在生产环境上有了更高的要求，需要在更高级别的干燥间内进行生产，这对于具备超级电容器、锂离子电容器、镍钴铝、预锂化、钛酸锂等空气敏感储能器件或材料的企业来说，制造环境可以兼容，但相应的生产环境成本显著提高。
对锂电池企业的影响
申万宏源分析认为，固态电池壁垒较液态电池更高，率先实现产业化者可能享有高溢价；固态电池一旦大规模推广后，已有的液态电池产业链将迎来巨大冲击，可能导致已有的电池竞争格局发生突变；甚至大幅推进新能源汽车对燃油车的替代。
参考来源：
许晓雄，李泓：为全固态锂电池“正名”，储能科学与技术2018
申万宏源研究：技术变革之路任重道远，长期利好锂、镍需求——固态电池行业深度2021
（中国粉体网编辑整理/平安）
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