芯耀
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作者丨張維佳
編輯丨邱江勇
美編丨馬利亞
監(jiān)制丨趙晨
全固態(tài)電池何時量產(chǎn)裝車，一直以來都是業(yè)界關(guān)注的焦點。
去年，寧德時代董事長曾毓群曾談到：“如果以1到9分為固態(tài)電池的技術(shù)和制造成熟度打分，那么寧德時代現(xiàn)在可以得4分?！边@句話不僅概括了寧德時代全固態(tài)電池技術(shù)的水準，也代表著整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“時間表”。
如今，這一“時間表”進一步具體化。在近日召開的中國電動汽車百人會論壇（2025）上，多位專家達成共識，全固態(tài)電池商業(yè)化關(guān)鍵期將集中在2027年至2030年之間。
“上車”時間表日漸清晰
全固態(tài)電池作為下一代電池技術(shù)的代表，被認為是動力電池產(chǎn)業(yè)競爭的關(guān)鍵“制高點”，對產(chǎn)業(yè)具有顛覆性影響。
中國科學院院士歐陽明高預測，全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化將于2027年至2028年開始，到2030年實現(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，屆時能量密度可達400Wh/kg，超越傳統(tǒng)液態(tài)和固液混合電池；而能量密度達到500Wh/kg的車用全固態(tài)電池將于2030年至2035年間實現(xiàn)量產(chǎn)，有5年不確定期。
中國電子科技集團第十八研究所研究員肖成偉認為，2025年業(yè)界將推出全固態(tài)樣車；2027年希望實現(xiàn)百輛到千輛級的示范；2030年實現(xiàn)全固態(tài)電池小規(guī)模量產(chǎn)和整車應用；2035年實現(xiàn)全固態(tài)電池大規(guī)模量產(chǎn)?！霸谀芰棵芏确矫妫?027年，全固態(tài)電池單體要做到400Wh/kg，2030年達到500Wh/kg，希望2035年做到700Wh/kg。”肖成偉說道。
在技術(shù)路線選擇上，歐陽明高指出，國內(nèi)主要汽車及電池企業(yè)開始聚焦以硫化物為主體電解質(zhì)的全固態(tài)電池技術(shù)路線。肖成偉同樣認為，目前產(chǎn)業(yè)化路線以硫化物和聚合物復合電解質(zhì)兩條路線為主。
太藍新能源董事長高翔表示，未來，全固態(tài)電池的規(guī)模化量產(chǎn)將促使新能源電動汽車市場格局進一步升級，整個產(chǎn)業(yè)鏈將圍繞全固態(tài)電池進行優(yōu)化。掌握核心技術(shù)及能夠快速推動量產(chǎn)的電池廠商通過研發(fā)生產(chǎn)全固態(tài)電池，將極大地提升消費者對于新能源電動汽車的使用體驗，進而重塑整個汽車市場的消費結(jié)構(gòu)。
企業(yè)秀出產(chǎn)業(yè)化“進度條”
與此同時，企業(yè)也紛紛披露了在固態(tài)電池方面的最新“進度條”。
長城汽車CTO吳會肖向《中國電子報》記者透露，長城控股旗下動力電池廠商蜂巢能源研發(fā)的軟包固態(tài)電池電芯，已具備小批量生產(chǎn)能力，在材料體系上也已實現(xiàn)突破，能量密度得到大幅提升。合肥國軒高科動力能源有限公司首席科學家朱星寶透露，國軒高科將于5月17日發(fā)布全新高安全固態(tài)電池，能量密度為300Wh/kg。太藍新能源在固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的推進節(jié)奏清晰且目標明確：2025年，致力完成無隔膜產(chǎn)品體系開發(fā)和電池驗證；2026年，正式開啟全固態(tài)電池的小批量生產(chǎn)工作；2027年，實現(xiàn)全固態(tài)電池的規(guī)模量產(chǎn)，同時積極開展在新能源電動車、低空等領(lǐng)域的示范性應用。
“從技術(shù)發(fā)展趨勢看，全固態(tài)電池對動力電池產(chǎn)業(yè)具有一定的顛覆性。當前，我國在半固態(tài)電池領(lǐng)域處于技術(shù)領(lǐng)先地位，未來5年是技術(shù)大范圍落地應用的重要窗口期?！敝煨菍毐硎?。
高翔介紹，將通過“三步走”實現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)。第一步，去掉隔膜，并減掉部分電解液，實現(xiàn)無隔膜半固態(tài)電池的產(chǎn)品階段，并將其率先落地于新能源汽車以及儲能的大規(guī)模應用市場；第二步，徹底去除電解液，正式邁入太藍全固態(tài)電池階段；第三步，進一步減掉負極，相對傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池，僅保留正極材料，從而打造出全固態(tài)無負極電池。
在高翔看來，當前動力電池行業(yè)正面臨性能、成本和安全的“不可能三角”挑戰(zhàn)。若要提升液態(tài)鋰離子電池的某一項技術(shù)指標，就必須在性能、成本和安全這三者之間重新尋求平衡，這意味著任何單項指標的提升都可能帶來其他方面的犧牲。而固態(tài)電池技術(shù)有望成為打破這一困局的關(guān)鍵突破口。
“2025年堪稱固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進程的‘關(guān)鍵驗證年’。半固態(tài)技術(shù)進入商業(yè)化沖刺期，‘從1到10’實現(xiàn)在新能源汽車、兩輪車、低空、儲能等場景的應用；全固態(tài)技術(shù)路徑‘從0到1’走向?qū)嵺`應用。材料創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)提速，產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同加強，電池廠商與合作伙伴的合作也在不斷深化，完成從‘技術(shù)實驗’到‘商業(yè)落地’的質(zhì)變?！备呦韪嬖V記者。
可與超快充“共同奔赴”
就在全固態(tài)電池的研發(fā)工作如火如荼展開之際，超快充等補能技術(shù)也頻頻傳來新突破。今年3月，比亞迪發(fā)布閃充電池，聲稱達到全球量產(chǎn)最快充電速度——閃充5分鐘，暢行400公里。“充電像加油一樣快”的愿景正在照進現(xiàn)實。
當超快充技術(shù)不斷提升補能體驗，市場是否還需要全固態(tài)電池？
對此，廣州巨灣技研有限公司總裁裴鋒回應稱，動力電池的本質(zhì)是儲能器件，其終極使命和油箱一樣，既要“充得快”，又要“重量輕”。液態(tài)鋰電池快充已突破充電速度的瓶頸，全固態(tài)電池將攻克“輕”的問題?！叭虘B(tài)電池能在確保電池安全的前提下，實現(xiàn)能量密度加倍、重量減半?！迸徜h告訴記者。
在裴鋒看來，動力電池未來的發(fā)展方向是推出具備超快充性能的全固態(tài)電池，不過固態(tài)電解質(zhì)的導電瓶頸使其超快充難度極高?！爱斍?，我們正全力研發(fā)具備超快充性能的全固態(tài)電池。通過納米界面修飾技術(shù)突破離子傳導障礙，相關(guān)技術(shù)已獲國家重點項目支持。該款電池能量密度預計達到500Wh/kg，重量僅為現(xiàn)有動力電池的一半，從而實現(xiàn)‘超快充+高能量密度’的雙重突破?！迸徜h介紹道。
仍有一定安全風險
“全固態(tài)電池能為用戶帶來哪些區(qū)別于液態(tài)電池的價值，一直是業(yè)界熱議的焦點?！毙劳_動力科技股份有限公司研發(fā)體系副總裁李陽興指出，相較于液態(tài)鋰電池，全固態(tài)電池在能量密度、安全性能方面表現(xiàn)更優(yōu)，且不存在電解液泄漏風險，但同樣面臨著其他潛在風險。
歐陽明高也曾提醒：“固態(tài)電池不是絕對安全，沒有絕對安全的電池，科研和產(chǎn)業(yè)界所做的，只是不斷提升它的安全水平。”
記者了解到，盡管固態(tài)電解質(zhì)具有高機械強度，但鋰枝晶的生長問題仍然難以完全解決。首先，鋰金屬在負極表面可能形成枝晶，甚至在固態(tài)電解質(zhì)內(nèi)部成核，這可能導致電池短路，從而引發(fā)安全風險。其次，以硫化物為主體電解質(zhì)的全固態(tài)電池在事故中破損時，其泄漏物可能與氧氣發(fā)生反應，產(chǎn)生有毒氣體，增加對車輛造成嚴重損害的可能性。
此外，全固態(tài)電池仍可能面臨熱失控的安全風險。“全固態(tài)電池的熱失控溫度相比液態(tài)會提升30℃~50℃，在高比能情況下對電池安全性提升會有很大的保障。但電池熱失控的問題還是存在的?！毙こ蓚ブ赋?。他建議，加快推動全固態(tài)電池研發(fā)要支持開展聯(lián)合創(chuàng)新，明確分工、優(yōu)勢互補，集中力量進行技術(shù)攻關(guān)；支持新原理、新方法、新材料、新工藝等方面的原始創(chuàng)新研究；支持關(guān)鍵材料、器件和工藝裝備的開發(fā)、驗證和應用。
“只有在解決有機電解質(zhì)安全隱患的同時，攻克固態(tài)電解質(zhì)難題，才能真正引領(lǐng)動力電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”李陽興說道。
