固态电池与液态锂电池产业链的最大变革在于引入了固态电解质。
固态电解质电解质融合了商业化锂离子电池中隔膜和电解液的双重功能，能在正负极之间有效传输锂离子，也能防止正负极直接接触导致短路。
固态电解质摒弃了有机物溶剂，因此显著降低了电池自燃的风险，从而大大提升了安全性。
在之前的文章中，我们介绍过固态电池最大的变化环节---固态电解质，以及固态电池的负极主流重点材料硅基负极。
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本文主要梳理我国固态电池企业重点布局路线---氧化物固态电池。
当前全球固态电解质的研究主要集中在三大主流路线上，分别是聚合物电解质、氧化物电解质以及硫化物电解质。
固态电解质三大主流路线对比：
聚合物电解质既具有柔韧性又成本低廉，且与现有的生产线高度兼容；硫化物电解质有相对更高的电导率，同时兼具柔韧性和可加工性，但其产业发展时间较长。
氧化物电解质在电导率和稳定性方面表现出色，量产难度适中，目前研发进展较为迅速。因此，国内多数企业选择氧化物方案作为主流技术路线。
目前固态电池已具备量产的基础条件，并在汽车领域得到验证。中期固态电池有望逐步取代液态电池，而作为固态电池的新增组件，固态电解质机遇广阔，其中氧化物电解质路线值得重点关注。
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氧化物固态电解质行业概览
固态电解质的核心功能是构筑锂离子在电池正负极之间高效迁移的桥梁。
固态电解质的关键属性包括优秀的离子传导能力、化学稳定性、机械强度以及电极材料的化学惰性相容性。
氧化物固态电解质的离子传导效率，其范围约在10-6至10-3S/cm。其结构坚实从而确保强大的机械支撑力，并且在暴露于空气中时，仍能保持出色的稳定性，可以承受较高的电压冲击。不过也存在一些问题如材料过硬、易破裂，以及在固体接触界面上的融合性难题。
氧化物固态电解质图示：
氧化物电解质具有较高的硬度，可以有效地抑制锂枝晶的生长，从而提高电池的安全性能。氧化物电解质的制备过程对环境条件的要求并不严格，因此非常适合大规模的生产和应用。
目前半固态电池被视为全固态电池的主要过渡技术，半固态电池保留了部分液体成分，并采用氧化物与聚合物结合的电解质，同时应用了氧化物隔膜涂覆、正负极包覆，以及深度预锂化等技术。
氧化物电解质电池的生产工艺与现有的液态电池有所不同。相较于传统的液态锂电池，固态电池在前期生产工序上与之相似。但是在中后期工序中，固态电池需要进行额外的加压或烧结步骤，省去了注液的操作环节。
氧化物固态电池生产流程：
氧化物固态电解质产业格局和龙头梳理
我国大多数固态电解质生产商都专注于氧化物路线。
在氧化物电解质技术领域，中国台湾辉能科技是领军企业。自2006年起辉能科技成功研发了Ceramion?、Microcell?和Logithium?三项技术，并率先推出了第一代固态氧化物基础电解质技术平台。
目前市场上的氧化物电解质主要生产商采用的工艺路线存在显著差异。
天目先导采用的是二次水热法来生产纳米级的氧化物电解质（LATP）；而赣锋锂业则通过喷雾干燥与固相法相结合的方式生产球形含锂氧化物电解质（LLZO），这种多孔形貌的电解质可以与聚合物复合，从而提高离子电导率、降低刚性，更好地与正极材料包裹或共混，在固液混合电池中应用时具有更佳的适配性。
目前，LiPON薄膜型全固态电池已进入小批量生产阶段，而非薄膜型固态电池则已开始尝试进军消费电子市场。LLZO型富锂电解质以其室温下高达10-4S·cm-1的离子电导率、宽广的电化学窗口，以及与锂负极的良好兼容性，被业界视为最具吸引力的固态电解质材料之一。
国内目前规划生产固态电解质的厂商有一体化布局的固态电池企业，如清陶能源和赣锋锂业；也有与固态电池领先企业紧密合作的初创公司，如蓝固新能源和天目先导；正负极材料生产商如当升科技、容百科技、璞泰来、翔丰华能；此外上海洗霸、金龙羽、奥克股份等通过与科研团队合作转型至固态电解质。
国内代表厂商中，清陶能源得益于院士技术团队的支持，成功攻克了固态电解质的核心技术。目前该公司已经突破了LLTO和LLZO等固态电解质材料的生产技术，并能通过流延成型等多种工艺制备出氧化物-聚合物复合全固态电解质膜。清陶能源选择了以氧化物电解质为主的半固态电池发展路径，其产品能量密度高达320Wh/kg和850Wh/L，且能经受超过1000次的循环使用。
清陶能源与上汽集团紧密合作，共同推进产业链发展。此外公司还与当升科技、翔丰华、利元亨等企业在正负极材料和生产设备方面达成了战略合作协议。
卫蓝新能源依托于中科院物理所的技术支持，与蔚来汽车联手研发半固态电池，还与当升科技、容百科技以及天齐锂业在正负极材料领域签订了战略合作协议。
卫蓝新能源12S固态锂离子电池包：
赣锋锂业是全球领先的金属锂生产商，自2017年引入中科院团队后，便开始在固态电池领域进行布局。目前已经在固态电池氧化物电解质技术上取得了成果，成功研制出LISCON氧化物粉体和Garnet氧化物粉体，并已实现了电解质膜的批量生产。
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