固态电池的成本与性能分析

摘要

固态电池的成本相对液态电池较高，但具有更高的能量密度和更长的使用寿命。半固态电池的成本主要是降低单价和提高良品率，其用量已经比较极限了。固态电池单价将大幅降低，能量密度可能会提升。富锂锰基锂金属固态电池具有更低的制造成本和更高的能量密度，且有望替代液态铁锂电池在重卡上使用。固态电池的未来发展需要克服快充性能问题、锂镀问题和正负极均匀性问题等挑战。

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"半固态电池相较于液态电池成本上升有限，但能量密度和安全性有所提升。铁锂硅基体系的成本不超过10%的度电成本，但半固态电池成本相对较高。未来随着氧化物和硅基负极的使用量和单价下降，半固态电池和液态电池的度电成本有可能基本一致或更便宜。对于单独考虑电池成本，固态电池发展相较于液态电池成本更高，但是未来可能会有新的创新应用。富锂锰基金属的体系在液态中难以实现，固态电池有可能成为实现路径。在富锂锰基体系下使用无负极系统和富锂锰基作为新的三元正极材料有可能降低成本。未来固态电池成本可能会使电极成本上升30-40%。对于重卡上的应用，负极无负极的技术突破可能有一定可能性。

1.半固态电池相较于液态电池成本上升有限，但能量密度和安全性有所提升。这是因为半固态电池的体系与液态比较相似，且仍然含有液态电解质。这一体系使用的硅基负极较少，而固态电解质的量也不多，因此成本上升有限。

2.铁锂硅基体系的成本不超过10%的度电成本，但半固态电池相对于液态电池的成本较高。铁锂硅基体系主要成本集中在负极，负极用量增加，未涉及到正极。降低成本的路径是通过氧化物和硅基负极的使用量和单价下降。

3.单独考虑电池成本，固态电池发展相较于液态电池成本更高。虽然未来可能会有新的创新应用，但短期内半固态和固态电池的成本会比液态电池更高。

4.富锂锰基金属的体系在液态中难以实现，固态电池有可能成为实现路径。使用无负极系统和富锂锰基作为新的三元正极材料有可能降低成本。

5.未来固态电池成本可能会使电极成本上升30-40%。由于固态电池使用的硅基负极较少，因此成本上升有限。随着氧化物和硅基负极的使用量和单价下降，半固态电池和液态电池的度电成本有可能基本一致或更便宜。

6.对于重卡上的应用，负极无负极的技术突破可能有一定可能性。虽然单独考虑电池成本，固态电池发展相较于液态电池成本更高，但在未来，随着成本的下降和新的创新应用的出现，固态电池有一定的应用前景。

固态电池的成本主要是原料成本，占整个成本的75%以上，半固态电池增加了固态电解质和使用硅基的成本。三元石墨体系的能量密度大概在240左右，而半固态电池能做到320以上的能量密度，比传统液态电池高出20%左右。

1.固态电池的成本主要是原料成本，占整个成本的75%以上。半固态电池增加了固态电解质和使用硅基的成本。液态电池成本在计算时，需要考虑设备折旧、能耗和人工等成本因素，而固态电池的生产加工还不成熟，很多良品率仅有50%，加工成本不好计算。

2.半固态电池能做到320以上的能量密度，比传统液态电池高出20%左右。三元石墨体系的能量密度大概在240左右。半固态电池与传统液态电池相比，能量密度更大，更具竞争力。

3.三元石墨体系是目前主流的电池体系之一，能做到240左右的能量密度。三元石墨体系的电芯成本比较低，而且生产加工已经比较成熟，良品率高，成本较容易计算。

4.半固态电池的成本大概是传统液态电池成本的7-8%，主要是原料成本，占整个成本的75%以上。半固态电池增加了固态电解质和使用硅基的成本，但在能量密度上有明显优势，相比传统液态电池更有潜力。

5.硅基电池是半固态电池的一种，能够提高电池的能量密度。硅的加入可以使电池的容量增加，但同时也会带来制造成本的增加。目前硅基电池的生产加工还不成熟，制造成本难以估算。

6.电池的成本主要由原料成本、设备折旧、能耗和人工等因素组成。固态电池的生产加工还不成熟，很难计算制造成本。传统液态电池的生产加工比较成熟，良品率高，成本较容易计算。

7.电池的成本主要由原料成本占据很大比例，固态电池的原料成本占整个成本的75%以上，半固态电池的原料成本占总成本的7-8%。原材料的成本随市场供求关系和原材料价格的波动而变化。

8.电池的能量密度是指电池储存单位体积或单位质量的能量大小。半固态电池的能量密度比传统液态电池高出20%左右，三元石墨体系的能量密度大概在240左右。提高电池的能量密度是电池技术发展的重要方向。

在固态电池中，使用硅氧5%能够降低成本，但随着固态电池的推广，硅氧的使用量增加，成本也相应上升。固态电池的厚度增加，成本比半固态电池高，但采用双层重置组买工序能够提高效率。然而，目前固态电池的良品率仍然较低，成本主要受到良品率和效率的影响。未来固态电池的厚度可达到20微米，成本会相应增加。总的来说，固态电池的成本相对液态电池较高，但其具有更高的能量密度和更长的使用寿命。

1.传统液态电池中，使用硅氧5%的含量成本较低，但使用量较少。随着固态电池的出现，硅氧的使用量大幅增加，导致成本提高，但仍然比石墨成本低。

2.硅氧掺入5%后，相对于三元石墨体系，原料成本略高，但用量大幅减少。虽然硅氧成本比石墨高，但使用量少，综合来看硅氧的成本下降了。

3.固态电池的厚度是半固态电池的数倍，因此成本相对较高。在固态电池中，固态电解质只占10%，硅基体系占4%左右，但随着使用量的增加，其成本也相应增加。

4.固态电池采用双层重置组买工序，能有效提升效率。不过，目前固态电池的良品率只能达到50%左右，成本主要受到新工艺不成熟的影响。

5.在固态电池中，双层涂布工序会增加一定的加工费用，但总体上与液态电池相比，增加的加工费用并不多。整个电池的成本主要受到良品率和效率的影响。

6.双层涂布工序是目前主流的工艺，采用固态电池能有效提升效率，但良品率仍需提高。

7.固态电池的能量密度与半固态电池相当，高于液态电池。

8.据预测，未来固态电池的厚度可达到20微米，目前的厚度是50微米。未来固态电池的成本会相应增加，但具体数值仍需进一步计算。

"富锂锰基锂金属固态电池相较于现有液态电池具有更低的制造成本和更高的能量密度。虽然循环寿命还需进一步验证，但预计可达到500-600周。

1.固态电池量产时要求良品率至少达到85%以上。富锂锰基锂金属固态电池相较于现有液态电池可省去石墨材料成本的10%以及电解液成本的10%。由于采用干法加工，加工成本可能进一步降低。

2.富锂锰基锂金属固态电池相较于现有液态电池，可以省去石墨材料成本的10%、电解液成本的10%和隔膜成本的8%。正极材料成本可减少17%左右。锰酸锂的成本还需进一步验证，但预计比三元材料成本只能降低50%左右。

3.富锂锰基锂金属固态电池能量密度预计可达到600瓦时/公斤以上，相较于现有的液态电池有显著提升。

4.富锂锰基锂金属固态电池循环寿命预计可达到500-600周。虽然还需进一步验证，但相较于现有液态电池已有显著提升。

5.固态电池的制造成本相较于液态电池有所降低。干法加工可以减少成本。但固态电解质的制造成本较高，可能会导致总体成本上升。

6.固态电池采用干法加工，可以减少加工成本。但目前制造能力受限，还不能做到太薄，大约20微米左右，但未来可能会进一步降低。

7.富锂锰基锂金属固态电池相较于现有液态电池具有更低的制造成本和更高的能量密度。虽然循环寿命还需进一步验证，但预计可达到500-600周。

8.固态电池的未来发展还需要进一步研究和技术突破。随着技术的不断发展，固态电池的制造成本有望进一步降低，能量密度和循环寿命也有望进一步提升。

"固态电池可能表现更好的寿命和富锂锰基正极的可实现1,000圈，使其有望在未来替代液态铁锂电池上重卡。传统铁锂电池的倍率性能有限，且成本降低空间有限。三元石墨体系原料成本约为7-8毛，固态电解质成本相当于定值。硅基材料可以做到3C、4C、5C快充，但中间原材料成本与锂盐价格波动有关。

1.固态电池可能表现更好的寿命，因为取消电解液后不存在电解副反应问题，且液体转为固态后可能更稳定。富锂锰基正极的可实现1,000圈，使其有望在未来替代液态铁锂电池上重卡。

2.传统铁锂电池的倍率性能有限，充电一般不超过2次。虽然硅基材料可以做到3C、4C、5C快充，但铁锂电池的材料结构决定了其充电速率较低较慢。此外，铁锂电池成本降低空间有限。

3.三元石墨体系原料成本约为7-8毛，占大头的是锂，占70-80%的成本。固态电解质成本相当于定值，约为5%。

4.硅基材料可以做到3C、4C、5C快充，但其放电能力仍需验证。

5.中间原材料成本占比较大，而其加工成本和能耗也较高。铁锂工艺和现在大规模生产工艺比较成熟，降价空间不大。锂盐价格波动也会影响成本。

6.固态电池可能表现更好的寿命和富锂锰基正极的可实现1,000圈，有望在未来替代液态铁锂电池上重卡。但液态电池的快充性能更好，能够满足一些特殊工况需求。

7.铁锂电池的材料结构决定了其充电速率较低较慢，难以进一步提升快充性能。

8.铁锂电池成本降低空间有限，但可能通过加工成本和能耗的降低等方式实现小幅度的降低。锂盐价格波动也会影响成本。

文章来源：固态电池前沿

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