買車要不要等全固態(tài)電池？2030年產(chǎn)業(yè)化背后的共識與博弈

熱點(diǎn)觀察

2025世界動力電池大會如約而至，逾600位專家學(xué)者與企業(yè)代表齊聚一堂，圍繞新一代電池的“最新技術(shù)進(jìn)展與核心難題”展開深度交流與前瞻探討。

其中，固態(tài)電池成為會上熱議的觀點(diǎn)。

固態(tài)電池何時可以產(chǎn)業(yè)化？產(chǎn)業(yè)化還面臨哪些問題？

當(dāng)前，全固態(tài)電池正迎來前所未有的產(chǎn)業(yè)熱度。實驗室里頻頻傳出技術(shù)突破的消息，資本市場的熱情也如火如荼，但固態(tài)電池的商業(yè)化時間行業(yè)仍沒有定論。

歐陽明高院士表示，爭取2030年全固態(tài)電池能夠規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，我們要把握住技術(shù)進(jìn)步的節(jié)奏。

俄羅斯工程院外籍院士吳志新則認(rèn)為，到2032年或2033年左右，全固態(tài)電池或許可以實現(xiàn)規(guī)?；难b車使用。

重慶長安汽車股份有限公司副總裁、深藍(lán)汽車科技有限公司董事長鄧承浩表示，全固態(tài)電池2030年大規(guī)模商用是最樂觀的預(yù)期，甚至我的判斷可能是2035年。

雖說以上的專家學(xué)者及企業(yè)家們對全固態(tài)電池商業(yè)化的節(jié)點(diǎn)時間不一，但他們對其未來的發(fā)展均持有樂觀的態(tài)度。

那么，問題來了，究竟是什么在制約著固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用呢？

目前，全固態(tài)電池面臨的挑戰(zhàn)不僅來自技術(shù)本身，更來自產(chǎn)業(yè)化過程中的成本、工藝和安全問題。

根據(jù)當(dāng)前市場情況來看，磷酸鐵鋰電芯成本低至0.25元/Wh，而固態(tài)電池最便宜也要1.5元/Wh，貴的甚至達(dá)5元/Wh。

同時，生產(chǎn)固態(tài)電池的原材料更是天價，比如硫化物電解質(zhì)每公斤近4萬元，是傳統(tǒng)電解液的千倍以上。

在工藝方面，硫化物電解質(zhì)對濕度極度敏感，量產(chǎn)需全封閉環(huán)境，目前行業(yè)良品率普遍不到70%。

專業(yè)人士直言，全固態(tài)電池要達(dá)到大規(guī)模商業(yè)化，需要整個產(chǎn)業(yè)鏈要達(dá)到規(guī)模效應(yīng)，制造要找到更低成本的制造工藝，確實還有比較長的路要走。

多元技術(shù)路線突破，硫化物正在受到更多關(guān)注

固態(tài)電池的核心競爭力源于電解質(zhì)技術(shù)的革新，目前行業(yè)形成了硫化物、鹵化物、氧化物等多條技術(shù)路線并行發(fā)展的格局，主流技術(shù)路線尚未確定。

但隨著寧德時代、比亞迪等企業(yè)在硫化物技術(shù)上不斷取得新突破，也能一定程度上看出目前主流企業(yè)的研發(fā)方向。

歐陽明高在公開場合表示，當(dāng)前要聚焦以硫化物電解質(zhì)為主體電解質(zhì)匹配高鎳三元正極和硅碳負(fù)極的技術(shù)路線。

他給出了具體的技術(shù)路線圖：“2025—2027年以石墨/低硅負(fù)極硫化物全固態(tài)電池為主，2027—2030年以高硅負(fù)極硫化物全固態(tài)電池為主，2030年以后，以鋰負(fù)極硫化物全固態(tài)電池為主。”

之所以選擇硫化物技術(shù)路線，是因為其電化學(xué)窗口足夠?qū)?，可以兼容高能量密度的正?fù)極體系，且室溫離子電導(dǎo)率高，接近甚至優(yōu)于液態(tài)電解液，意味著更強(qiáng)大的快充能力。

然而，硫化物路線的短板也相當(dāng)明顯。其規(guī)?；a(chǎn)需要嚴(yán)格的干燥環(huán)境，否則易生成劇毒的硫化氫，大幅推高基建和能耗成本。

同時，在熱失控情境下，硫化物與正極反應(yīng)劇烈，可能帶來二次安全風(fēng)險。

值得一提的是，面對固態(tài)電池的技術(shù)挑戰(zhàn)，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界正在不斷探索新的材料體系和解決方案。

日前，寧波東方理工大學(xué)孫學(xué)良團(tuán)隊與合作者開發(fā)了一種新型超離子導(dǎo)體，刷新了鹵化物基固態(tài)電解質(zhì)的室溫離子電導(dǎo)率，達(dá)到了13.7毫西門子每厘米(mS/cm)，并實現(xiàn)了零下50度環(huán)境下超穩(wěn)定的全固態(tài)電池。

中國科學(xué)院物理研究所研究員兼松山湖材料實驗室副主任黃學(xué)杰則通過改變思路，對電解質(zhì)進(jìn)行合適改性，將其轉(zhuǎn)化為雙離子導(dǎo)體，碘陰離子能幫助電池構(gòu)筑動態(tài)穩(wěn)定的界面，最終做出了無需外壓施加即具備長循環(huán)性能的硫化物電解質(zhì)全固態(tài)鋰電池。

過渡方案：半固態(tài)電池的商業(yè)窗口期

在全固態(tài)電池尚未成熟之際，半固態(tài)電池已成為行業(yè)的折中選擇。

吳志新預(yù)判，半固態(tài)電池可能有5—7年的商業(yè)窗口期。這一判斷基于半固態(tài)電池在制造工藝上與現(xiàn)有液態(tài)鋰電池的較高兼容性。

蜂巢能源科技股份有限公司董事長兼首席執(zhí)行官楊紅新認(rèn)為，半固態(tài)技術(shù)是在短期內(nèi)能普及，成本基本不增加，現(xiàn)有產(chǎn)線能直接借用的一種技術(shù)解決方案。

數(shù)據(jù)顯示，2025年上半年半固態(tài)電池裝車量同比增長超300%，成為了中國中高端車型的一個重要的選擇。

對于半固態(tài)電池的落地場景，楊紅新表示：“在汽車上用的半固態(tài)能量密度不一定很高，但是要絕對安全；而低空和人行首先要有很高的能量密度，讓它能夠真正地得到普及?！?/p>

具體如下：

中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授、中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺理事長歐陽明高

2024年1月我們發(fā)起成立中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺，當(dāng)時中國全固態(tài)電池發(fā)展與國外存在一定的差距。經(jīng)過這一年多的努力，在政府支持全行業(yè)參與的情況下，我們正在以加速度的形式來彌補(bǔ)差距，甚至在某些方面已經(jīng)超越。

當(dāng)前，全固態(tài)電池?zé)岫惹八从小Ｎ艺J(rèn)為，產(chǎn)業(yè)爆發(fā)有三要素，技術(shù)要厚積薄發(fā)，市場要有需求，政策有推動，三者必須同頻共振。

在中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺的協(xié)調(diào)下，已經(jīng)初步達(dá)成了全固態(tài)電池路線圖的共識。爭取2030年能夠規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，我們要把握住技術(shù)進(jìn)步的節(jié)奏。

國工程院外籍院士、加拿大皇家科學(xué)院院士、加拿大工程院院士、寧波東方理工大學(xué)講席教授、中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺專家委員會副主任孫學(xué)良

針對鹵化物電解質(zhì)的進(jìn)展指出，相比硫化物和氧化物，鹵化物電解質(zhì)與正極兼容性更好，但面臨離子電導(dǎo)率提升、成本控制、規(guī)?；a(chǎn)及電極界面穩(wěn)定性等關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

中國科學(xué)院物理研究所研究員兼松山湖材料實驗室副主任、中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺專家委員會副主任黃學(xué)杰

大家做固態(tài)電池的目的很明確，即提升鋰電池能量密度的同時保障其安全性。這其中最重要的挑戰(zhàn)便是界面問題。

針對現(xiàn)有施加高壓改善接觸的方案易引發(fā)鋰枝晶生長、界面剝離形成孔洞等問題，他提出“雙離子導(dǎo)體動態(tài)界面修復(fù)”思路，開發(fā)出一種陰離子調(diào)控技術(shù)，通過引入碘離子作為功能性添加劑，成功解決了全固態(tài)金屬鋰電池中電解質(zhì)和鋰負(fù)極之間的界面接觸難題，為實現(xiàn)固態(tài)電池的低壓力運(yùn)行提供了新路徑。

即通過改變思路，對電解質(zhì)進(jìn)行合適改性，將其轉(zhuǎn)化為雙離子導(dǎo)體，碘陰離子能幫助電池構(gòu)筑動態(tài)穩(wěn)定的界面，最終做出了無需外壓施加即具備長循環(huán)性能的硫化物電解質(zhì)全固態(tài)鋰電池。

國汽車技術(shù)研究中心首席科學(xué)家、中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺專家委員會副主任王芳

固態(tài)電池技術(shù)已成為全球產(chǎn)業(yè)競爭新焦點(diǎn)，而全固態(tài)電池仍面臨材料、界面及工程化等多重挑戰(zhàn)。她呼吁通過固態(tài)電池標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)工作，規(guī)范技術(shù)定義和產(chǎn)品研發(fā)，加速固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)程。

中國第一汽車集團(tuán)有限公司研發(fā)總院技術(shù)首席孫煥麗

硫化物全固態(tài)電池的工程化面臨材料、工藝及裝備三大核心挑戰(zhàn)。新材料體系對正負(fù)極兼容性、電解質(zhì)成膜及界面設(shè)計等工藝提出全新要求，導(dǎo)致漿料穩(wěn)定性差、成膜質(zhì)量低及疊片精度難控等問題。

同時，現(xiàn)有裝備難以滿足連續(xù)化、致密化生產(chǎn)需求，且涉及多種?；诽幚怼Ｒ蚱苽鹘y(tǒng)技術(shù)路徑，通過材料-工藝-裝備深度融合與一體化創(chuàng)新，系統(tǒng)解決工程化瓶頸。

蜂巢能源科技股份有限公司董事長兼首席執(zhí)行官楊紅新

我們研發(fā)固態(tài)電池的出發(fā)點(diǎn)在于以下兩個方面：一是要圍繞著客戶需求，要把客戶需求擺在第一位；二是技術(shù)向善。向善的技術(shù)是又要好，成本還要能接受。

基于此，當(dāng)前的重點(diǎn)是推廣半固態(tài)電池，因為它能針對中高端三元電池車型的安全痛點(diǎn)，在不顯著增加成本的前提下，實現(xiàn)快速商業(yè)化。

同時，技術(shù)布局需具備前瞻性，針對低空飛行、人形機(jī)器人等未來場景，則需要開發(fā)能量密度更高的半固態(tài)電池。

對于全固態(tài)電池，則要保持更為審慎的態(tài)度，明確指出它在3-5年內(nèi)仍處于解決技術(shù)和成本不確定性的實驗室階段，不建議消費(fèi)者為此等待。

俄羅斯工程院外籍院士、中國汽車技術(shù)研究中心有限公司原副總經(jīng)理、中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺副理事長吳志新

半固態(tài)電池商業(yè)化應(yīng)用的這種周期會有多長？我大致想法是5—7年左右的商業(yè)窗口期。全固態(tài)電池，我個人認(rèn)為大概在2032年到2033年開始進(jìn)入到商業(yè)使用期，我們還要等待至少7年到8年的時間。

到了2032年或2033年的時候，全固態(tài)電池能夠去規(guī)?；匮b車使用。

重慶長安汽車股份有限公司副總裁、深藍(lán)汽車科技有限公司董事長鄧承浩

當(dāng)前，液態(tài)電池還有很多的創(chuàng)新可以做，包括大家剛剛講的半固態(tài)。我會讓大家講固液混合，這是液態(tài)電池技術(shù)路線的升級，固液混合解決的是高能量密度的本質(zhì)安全。

真正的全固態(tài)電池還面臨著很多挑戰(zhàn)，即生產(chǎn)工藝的挑戰(zhàn)和成本的挑戰(zhàn)。我們要客觀理性去看待固態(tài)電池的發(fā)展，這條路還有很長的時間要走，不能拔苗助長，得給固態(tài)電池一個寬松的成長環(huán)境。我也想告訴大家，2030年大規(guī)模商用是最樂觀的預(yù)期，甚至我的判斷可能是2035年。