火熱前景，冰涼現(xiàn)實(shí)，這正是固態(tài)電池當(dāng)下的寫照。

想象一下，新能源汽車?yán)m(xù)航輕松超1000公里，充電時間大幅縮短，還沒有起火爆炸風(fēng)險(xiǎn)……固態(tài)電池勾勒的這幅藍(lán)圖，對所有新能源玩家極具吸引力。

在這一技術(shù)變革節(jié)點(diǎn)，一場關(guān)于未來能源格局的爭奪戰(zhàn)已悄然打響，從車企到電池廠商，從科研機(jī)構(gòu)到資本市場，固態(tài)電池領(lǐng)域硝煙彌漫。

近日，中科院科研團(tuán)隊(duì)取得多項(xiàng)技術(shù)突破，有望解決全固態(tài)電池的“卡脖子”難題。業(yè)界也傳來好消息，奔馳率先完成全固態(tài)電池超1000公里續(xù)航測試；奇瑞首次發(fā)布自研全固態(tài)電池模組；豐田的固態(tài)電池正式獲得日本生產(chǎn)許可。

過去幾年，固態(tài)電池概念備受學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界和資本市場關(guān)注。盡管它屢次登上熱搜，卻有點(diǎn)“狼來了”的意味——宣傳中前景無限，現(xiàn)實(shí)里卻卡在材料、成本等關(guān)鍵難題上，真正的商業(yè)化量產(chǎn)時間依舊遙遠(yuǎn)。據(jù)界面新聞報(bào)道，為防止市場混淆半固態(tài)電池和固態(tài)電池，相關(guān)主管部門正醞釀出臺新文件，將“半固態(tài)電池”統(tǒng)一命名為“固液電池”。

那么，這場能源革命的拐點(diǎn)真的來了嗎？

技術(shù)拐點(diǎn)已至

與成熟的液態(tài)電池不同，固態(tài)電池在材料體系和制造工藝上是全方位革新。因此，它比液態(tài)電池優(yōu)點(diǎn)更多：不用擔(dān)心熱失控，更安全；能量密度更高，續(xù)航更長；能適應(yīng)極端環(huán)境，充電更快等。

續(xù)航和安全是當(dāng)下新能源汽車消費(fèi)者的核心關(guān)注點(diǎn)，前者決定出行便利性，后者是選擇電動車的重要安全感來源。

近期多起新能源汽車自燃、撞擊爆炸事件涉及不同車企，說明安全問題并非個例。固態(tài)電池能針對性解決這一問題，成為市場期待的技術(shù)方向，甚至可能影響新能源車進(jìn)一步滲透。

但固態(tài)電池雖優(yōu)點(diǎn)多，卻未批量上車，并非車企“不想做”，而是“做不到”。要實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和批量生產(chǎn)，還有諸多難題待攻克。

已批量上車的鋰電池（液態(tài)電池）與固態(tài)電池在結(jié)構(gòu)、性能上本質(zhì)不同，導(dǎo)致兩者在安全性、續(xù)航能力上差距顯著。

液態(tài)電池里的有機(jī)溶劑易燃、腐蝕性高，鋰電池遇撞擊、進(jìn)水、高溫等情況，可能燃燒、爆炸。而固態(tài)電池將部分或全部電解液換成固態(tài)電解質(zhì)，能大幅提升電池安全性和能量密度。

根據(jù)電解質(zhì)液含量，電池可分為液態(tài)(25%)、半固態(tài)(5% - 10%)、準(zhǔn)固態(tài)(0% - 5%)和全固態(tài)(0%)四大類。目前，不少車企或電池企業(yè)宣稱“固態(tài)電池上車”，但半固態(tài)和全固態(tài)雖一字之差，技術(shù)含量和性能表現(xiàn)卻相差甚遠(yuǎn)。

寧德時代首席科學(xué)家吳凱指出，全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化需解決固固界面、鋰金屬負(fù)極應(yīng)用、硫化物電解質(zhì)在空氣中不穩(wěn)定和合成成本較高，以及全固態(tài)電池生產(chǎn)工藝等四大難題。

首要難題是固固界面接觸。正極材料與固體電解質(zhì)接觸面積小，影響鋰離子傳輸效率，導(dǎo)致電池性能下降、壽命縮短。此外，界面接觸不良易形成鋰枝晶，充放電循環(huán)中會刺穿固體電解質(zhì)，引發(fā)內(nèi)部短路。

近日，中國科學(xué)院物理研究所研究員黃學(xué)杰團(tuán)隊(duì)聯(lián)合多家機(jī)構(gòu)，開發(fā)出陰離子調(diào)控技術(shù)，解決了全固態(tài)金屬鋰電池中電解質(zhì)和鋰電極難以緊密接觸的難題。

黃學(xué)杰團(tuán)隊(duì)在電解質(zhì)中引入碘離子，如同“特殊膠水”，電池工作時能主動吸引鋰離子，填充縫隙和孔洞，讓電極和電解質(zhì)緊密貼合。

研究人員對循環(huán)后的電池界面精細(xì)表征，發(fā)現(xiàn)摻雜的電解質(zhì)循環(huán)后保持緊密物理接觸，無孔洞和鋰枝晶，數(shù)百次循環(huán)充放電后性能穩(wěn)定。

其次，固態(tài)電池材料有新突破。中國科學(xué)院金屬研究所科研團(tuán)隊(duì)利用聚合物分子設(shè)計(jì)靈活性，制備出分子尺度上界面一體化的新型材料，抗拉耐拽；清華大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)用含氟聚醚材料改造電解質(zhì)，形成的“氟化物保護(hù)殼”能防止高電壓“擊穿”電解質(zhì)。

最后，源頭材料方面，硫化物電解質(zhì)價(jià)格大幅下降，從2023年的78萬元/公斤降至2025年的12萬元/公斤，行業(yè)預(yù)期2026年將降至6000 - 7000元/公斤。還有材料公司開發(fā)出新的硫化鋰合成工藝，有望降低硫化物固態(tài)電解質(zhì)制造成本，為全固態(tài)電池商業(yè)化量產(chǎn)創(chuàng)造條件。

2027年量產(chǎn)交付？

實(shí)驗(yàn)室利好不斷，產(chǎn)業(yè)層面也給出明確時間表，2027年成為固態(tài)電池量產(chǎn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

目前，寧德時代、國軒高科、豐田、三星SDI等全球領(lǐng)先制造商的全固態(tài)電池已進(jìn)入試制階段，并給出量產(chǎn)時間表。

寧德時代計(jì)劃2027年小批量量產(chǎn)；國軒高科進(jìn)入中試量產(chǎn)階段，啟動2GWh級量產(chǎn)線設(shè)計(jì)工作；欣旺達(dá)目標(biāo)2027年全固態(tài)電池能量密度突破500Wh/kg；豐田表示2027 - 2028年推出搭載全固態(tài)電池的純電動車型。

但需注意，大部分龍頭提到的是小批量量產(chǎn)，推動固態(tài)電池上車難度依然很大。

固態(tài)電池邁向商業(yè)化應(yīng)用，不僅靠科研團(tuán)隊(duì)攻克難題，還涉及工藝標(biāo)準(zhǔn)化制定、量產(chǎn)良率穩(wěn)定性控制，以及下游車企生產(chǎn)端銜接適配，是龐大的系統(tǒng)工程。

首先，固態(tài)電池對生產(chǎn)工藝和設(shè)備要求遠(yuǎn)高于液體電池。數(shù)據(jù)顯示，液態(tài)鋰電池成本約為100 - 150美元/kWh，固態(tài)電池成本在400 - 800美元/kWh，是鋰電池的3 - 4倍。

當(dāng)前固態(tài)電池技術(shù)不成熟，大部分電池廠要經(jīng)歷“成本投入高、制作效率低”的試驗(yàn)階段，才能優(yōu)化成本曲線。

其次，生產(chǎn)線落地是另一大挑戰(zhàn)。全固態(tài)電池產(chǎn)線與液態(tài)電池產(chǎn)線差異大，需開發(fā)專用設(shè)備，且整個產(chǎn)線要在超干燥環(huán)境中運(yùn)行。

如此高成本、高不確定性的投入，不能僅靠個別電池廠商，還需整個產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)與利益平衡。

簡單來說，相關(guān)政策要落地推動，新能源汽車市場要有規(guī)模需求，統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、分?jǐn)偳捌谕度氤杀?，才能降低各環(huán)節(jié)不確定性，推動產(chǎn)線真正落地。

最后，電池廠和車企的合作至關(guān)重要。固態(tài)電池上車前，車企要對電池質(zhì)量、壽命和安全進(jìn)行多輪考核；正式生產(chǎn)后，固態(tài)電池的良率和供應(yīng)鏈穩(wěn)定決定其能否大規(guī)模量產(chǎn)。

因此，固態(tài)電池走出實(shí)驗(yàn)室，需要整個產(chǎn)業(yè)鏈共同推動，要“眾樂樂”，而非“獨(dú)樂樂”。

并非一定要固態(tài)電池

在固態(tài)電池概念火熱時，寧德時代在2025年三季度財(cái)報(bào)會上表示“暫不披露固態(tài)電池進(jìn)展，交給時間檢驗(yàn)”。

此前外界盛傳“寧德時代計(jì)劃2027年量產(chǎn)能量密度450Wh/kg固態(tài)電池”，寧德時代辟謠稱，固態(tài)電池仍面臨一系列工程難題，預(yù)計(jì)2027年小規(guī)模試生產(chǎn)，2030年左右大規(guī)模量產(chǎn)與商業(yè)應(yīng)用。

寧德時代“眾人皆醉我獨(dú)醒”，原因之一是它手中“牌”多，實(shí)力強(qiáng)大，無意蹭固態(tài)電池風(fēng)口。

今年4月，寧德時代發(fā)布三款顛覆性動力電池產(chǎn)品。其中，全球首款大規(guī)模量產(chǎn)的鈉離子電池能在 - 40℃低溫下保持90%能量，打破了資源邊界。

這意味著新能源行業(yè)進(jìn)入多核時代，全固態(tài)電池雖好，卻不是純電車唯一解法。未來，純電動車搭載的電池或?qū)ⅰ胺旨夁m配”：

全固態(tài)電池在續(xù)航、性能、充電、安全等方面無短板，但成本高，更可能搭載在高端純電動車上；

鈉離子電池整體材料成本比鋰電池低30% - 40%，低溫性能好，但循環(huán)壽命短，能量密度普遍低于鋰電池，適合入門級產(chǎn)品或需要低溫啟動的儲能場景。綜合考慮實(shí)用性和成本平衡后，技術(shù)成熟的鋰電池將覆蓋絕大部分主流車型。

因此，固態(tài)電池代表電池技術(shù)未來方向，但車企并非只能押注固態(tài)電池。在閃充、換電等補(bǔ)能方式日漸成熟的當(dāng)下，車企可通過優(yōu)化現(xiàn)有電池技術(shù)、布局多元化補(bǔ)能生態(tài)構(gòu)建競爭力。

相較之下，固態(tài)電池在低空經(jīng)濟(jì)、機(jī)器人領(lǐng)域有望率先打開增量天花板。這些產(chǎn)品對電池安全、續(xù)航、密度的要求與汽車領(lǐng)域一致，但價(jià)格敏感度更低，為固態(tài)電池早期商業(yè)化落地提供了可觀的應(yīng)用場景。

GGI預(yù)計(jì)，人形機(jī)器人電池市場到2030年需求將超100GWh，2025 - 2030年復(fù)合增長率超100%。目前，不少電池廠商已布局機(jī)器人領(lǐng)域，如欣旺達(dá)開發(fā)高倍率固態(tài)電池適配機(jī)器人動態(tài)需求；孚能與奔馳合作研發(fā)半固態(tài)電池，已在機(jī)器人平臺測試。

這些早期商業(yè)化嘗試，為固態(tài)電池技術(shù)迭代、成本控制和進(jìn)入更廣闊的電動汽車和儲能市場積累了關(guān)鍵數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。隨著更多產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)加入，有望形成“技術(shù)提升—場景拓展—成本降低—更大規(guī)模應(yīng)用”的正向循環(huán)，加速固態(tài)電池發(fā)展。

放眼全球，各國在固態(tài)電池賽道加速前進(jìn)，科學(xué)力量正逐步攻克難題。但在市場歡呼前，產(chǎn)業(yè)界需理性看待其商業(yè)化進(jìn)程，固態(tài)電池并非“萬能電池”，能源領(lǐng)域的技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)升級也不止一個答案。

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