攻堅(jiān)固態(tài)電池：材料、界面、工程化如何重塑產(chǎn)業(yè)核心賽道？

固態(tài)電池的討論已從遠(yuǎn)期構(gòu)想轉(zhuǎn)向可驗(yàn)證、可量產(chǎn)的務(wù)實(shí)攻堅(jiān)

文｜《財(cái)經(jīng)》特約撰稿人 宋立偉 趙成

動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)正處于新一輪技術(shù)迭代的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

2025年11月13日，在2025世界動(dòng)力電池大會(huì)唯一技術(shù)專題會(huì)議上，中國科學(xué)院院士歐陽明高指出，固態(tài)電池正進(jìn)入關(guān)鍵攻堅(jiān)階段，過去一年在材料機(jī)制、界面穩(wěn)定和工程化驗(yàn)證方面均取得超預(yù)期進(jìn)展。在中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)推動(dòng)下，國內(nèi)研發(fā)正以加速度縮小與國際之間的差距。

“未來兩三年將是固態(tài)電池決定路線與成果轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵期，爭取在2030年前后達(dá)到規(guī)模產(chǎn)業(yè)化水平”。歐陽明高強(qiáng)調(diào)，技術(shù)、市場(chǎng)和政策必須保持節(jié)奏一致，而科研界尤其需要在真實(shí)科學(xué)規(guī)律下穩(wěn)步推進(jìn)。

固態(tài)電池不再是遠(yuǎn)期概念，而是決定未來五到十年競(jìng)爭力的核心路徑。材料體系的選擇、界面機(jī)制的突破、工程化能力的提升以及標(biāo)準(zhǔn)體系的建立，都牽動(dòng)著動(dòng)力電池企業(yè)的研發(fā)節(jié)奏與資本配置。

從材料體系的選擇、界面機(jī)制的突破，到工程化路徑的重構(gòu)，再到標(biāo)準(zhǔn)體系的完善，固態(tài)電池的推進(jìn)路線比以往更具清晰度。過去幾年固態(tài)電池更多停留在概念層面，而今年的重點(diǎn)已轉(zhuǎn)向“可驗(yàn)證”“可工程化”“可量產(chǎn)”的核心問題。

在材料方向，高鎳三元體系成為重要突破口。香港科技大學(xué)講座教授陳國華指出，高電壓下材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，是當(dāng)前能量密度難以進(jìn)一步提升的關(guān)鍵障礙。他通過oCVD與iCVD技術(shù)對(duì)材料表面進(jìn)行高分子薄膜包覆的方式，使高鎳三元材料的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，從而提升其在固態(tài)體系下的性能表現(xiàn)。這為提升能量密度提供了明確技術(shù)路徑，也讓高鎳體系在固態(tài)電池中具有更強(qiáng)產(chǎn)業(yè)可行性。

圍繞電解質(zhì)體系，鹵化物電解質(zhì)的探索也受到高度關(guān)注。中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)專家委員會(huì)副主任孫學(xué)良指出，與硫化物和氧化物相比，鹵化物體系具有更好的正極兼容性，在高能量密度條件下呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定優(yōu)勢(shì)。但這一體系在離子電導(dǎo)率、界面穩(wěn)定性、成本控制與規(guī)模化方面仍存在四重挑戰(zhàn)，仍需持續(xù)突破。盡管如此，鹵化物路線的潛力已被業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可。

在固態(tài)電池所有技術(shù)難題中，界面始終是核心環(huán)節(jié)。中國科學(xué)院物理研究所的黃學(xué)杰指出，目前行業(yè)普遍采用高壓力來改善界面接觸，但這一方法在某些條件下反而可能誘發(fā)鋰枝晶并造成界面剝離，從根本上影響安全性。他提出“雙離子導(dǎo)體動(dòng)態(tài)界面修復(fù)”機(jī)制，通過引入具有功能性的碘離子，使界面能夠?qū)崿F(xiàn)類似“自修復(fù)”的效果，在低壓力下依然保證循環(huán)穩(wěn)定性。這一機(jī)制不僅提升固態(tài)電池安全性，還為未來降低制造成本提供可能。

更復(fù)雜的問題來自工程化體系。固態(tài)電池要走向產(chǎn)業(yè)化，工程化難題比材料本身更具決定性。中國一汽研發(fā)總院的孫煥麗指出，固態(tài)電池的工程化是材料、工藝和裝備三者高度耦合的系統(tǒng)工程。材料體系改變后，涂布、成膜、疊片等工藝難度大幅提升，傳統(tǒng)裝備難以達(dá)到固態(tài)電池所需的致密化與一致性要求，甚至涉及危化品處理帶來的新挑戰(zhàn)。因此，她強(qiáng)調(diào)必須打破傳統(tǒng)工藝體系，以材料、工藝和裝備協(xié)同創(chuàng)新的方式整體推進(jìn)，才能真正跨越工程化門檻。

在技術(shù)推進(jìn)之外，標(biāo)準(zhǔn)體系的缺位成為影響固態(tài)電池節(jié)奏的重要因素。中國汽車技術(shù)研究中心的王芳認(rèn)為，行業(yè)對(duì)固態(tài)電池的概念定義、測(cè)試方法與安全驗(yàn)證仍存在差異。這不僅影響技術(shù)方向判斷，也影響企業(yè)對(duì)研發(fā)與資本投入的整體規(guī)劃。建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，是固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室向產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的基礎(chǔ)性工作。

材料升級(jí)、界面突破、工程化驗(yàn)證以及標(biāo)準(zhǔn)體系，這些技術(shù)鏈條的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都關(guān)乎未來產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭的主動(dòng)權(quán)。

與此同時(shí)，本次會(huì)議發(fā)布的《全固態(tài)電池全球?qū)＠治雠c戰(zhàn)略》，將固態(tài)技術(shù)的競(jìng)爭維度延伸至知識(shí)產(chǎn)權(quán)層面。專利布局不僅反映技術(shù)演進(jìn)方向，也影響企業(yè)未來的國際競(jìng)爭力。隨著固態(tài)電池競(jìng)爭進(jìn)入體系化階段，專利布局與技術(shù)研發(fā)正在并行推進(jìn)。

當(dāng)前，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)處于多技術(shù)路線并存的階段，固態(tài)電池作為未來競(jìng)爭制高點(diǎn)，其推進(jìn)節(jié)奏正被技術(shù)突破、工程化驗(yàn)證與專利戰(zhàn)略共同塑造。在全球競(jìng)爭不斷加劇的背景下，誰能在材料、界面和工程化關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)率先突破，誰就可能在下一輪競(jìng)爭中掌握主動(dòng)。

責(zé)編 | 張生婷