奇瑞展示犀牛S全固態(tài)電池模組、國軒高科準(zhǔn)固態(tài)電池測試車?yán)塾?jì)行駛近2萬公里——近期中國企業(yè)在固態(tài)電池領(lǐng)域的一系列動(dòng)態(tài)引發(fā)行業(yè)高度關(guān)注。

全球范圍內(nèi)，日本豐田計(jì)劃2027年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池裝車測試，韓國三星SDI也預(yù)計(jì)同年啟動(dòng)量產(chǎn)。而中國憑借強(qiáng)大的新能源產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，正加速推進(jìn)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，試圖在下一代動(dòng)力電池技術(shù)競爭中搶占先機(jī)。

技術(shù)競賽白熱化

曾經(jīng)被視為遙遠(yuǎn)未來的固態(tài)電池技術(shù)，正在中國企業(yè)推動(dòng)下加速走向現(xiàn)實(shí)。國軒高科采用“兩步走”戰(zhàn)略，從準(zhǔn)固態(tài)電池領(lǐng)域逐步向全固態(tài)電池領(lǐng)域邁進(jìn)。

其研發(fā)的G垣準(zhǔn)固態(tài)電池能量密度已達(dá)300Wh/kg，將純電轎車的續(xù)航里程推至1000公里，即使被3mm鋼針穿刺，依然保持“不起火、不爆炸”的高安全性。

更令人驚喜的是，國軒高科的金石全固態(tài)電池能量密度達(dá)到350Wh/kg，體積能量密度800Wh/L，循環(huán)壽命突破3000次，已通過嚴(yán)苛的200度熱箱測試。

奇瑞汽車也不甘示弱，宣布正在研發(fā)固態(tài)電池，計(jì)劃2026年投入定向運(yùn)營，2027年批量上市，屆時(shí)純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航將突破1500公里。

中國科學(xué)院院士歐陽明高在第二屆中國全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上表示：“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，以能量密度400瓦時(shí)/公斤、循環(huán)壽命1000次以上為性能目標(biāo)，確保2027年實(shí)現(xiàn)轎車小批量裝車，2030年實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。”

政策資本雙驅(qū)動(dòng)

固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展得益于政策和資本的雙重推動(dòng)。今年2月份，工信部等8部門印發(fā)《新型儲(chǔ)能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》，明確支持儲(chǔ)能用固態(tài)電池發(fā)展。

4月份，工信部印發(fā)的《2025年工業(yè)和信息化標(biāo)準(zhǔn)工作要點(diǎn)》首次提出建立全固態(tài)電池標(biāo)準(zhǔn)體系，以加速其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

北京、上海等地更將固態(tài)電池納入當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)規(guī)劃，凸顯其在新能源汽車、儲(chǔ)能、消費(fèi)電子、低空經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

有媒體報(bào)道，我國或投入約60億元，由相關(guān)部門牽頭實(shí)施，鼓勵(lì)有條件的企業(yè)對(duì)全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)開展研發(fā)。寧德時(shí)代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍(lán)新能源和吉利共6家企業(yè)或獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。

在市場需求方面，隨著電動(dòng)汽車、低空飛行器及人形機(jī)器人三大領(lǐng)域?qū)﹂L續(xù)航、高安全、輕量化電池的要求逐漸提升，固態(tài)電池正從供給端驅(qū)動(dòng)走向產(chǎn)業(yè)剛需倒逼的需求端推動(dòng)。

半固態(tài)電池的過渡角色

在全固態(tài)電池尚未完全成熟之前，半固態(tài)電池成為行業(yè)的務(wù)實(shí)選擇。國內(nèi)企業(yè)大多選擇半固態(tài)電池技術(shù)作為過渡，寧德時(shí)代、蜂巢能源、冠盛股份等企業(yè)的半固態(tài)電池產(chǎn)線已陸續(xù)投產(chǎn)。

半固態(tài)電池為何能率先落地？專家指出，它是液態(tài)電池向全固態(tài)電池的過渡形態(tài)，在一定程度上平衡了性能與成本。

國軒高科已規(guī)劃建設(shè)12GWh準(zhǔn)固態(tài)電池產(chǎn)線，目前已有4家客戶進(jìn)行上車測試，累計(jì)里程超1萬公里。未來相當(dāng)長一個(gè)時(shí)期內(nèi)，動(dòng)力電池市場將呈現(xiàn)常規(guī)液態(tài)、半固態(tài)、全固態(tài)電池“三足鼎立”格局。

預(yù)計(jì)2027年前，半固態(tài)電池將在高端電動(dòng)汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，全固態(tài)電池處于技術(shù)突破和小規(guī)模上車驗(yàn)證階段，早期小批量應(yīng)用于eVTOL、機(jī)器人等細(xì)分場景。

 產(chǎn)業(yè)化路徑與時(shí)間表

全球固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化正在加速，各家廠商已制定明確的時(shí)間表。根據(jù)行業(yè)預(yù)測，2025年是固態(tài)電池量產(chǎn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。目前，半固態(tài)電池已規(guī)模化量產(chǎn)，主要采用氧化物路線。

全國政協(xié)常委、經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任苗圩將全固態(tài)電池的量產(chǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)鎖定在2027年。苗圩表示，盡管固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化仍需解決技術(shù)、工藝和成本的問題，但從當(dāng)前全球研發(fā)進(jìn)展來看，隨著量產(chǎn)技術(shù)工藝逐漸成熟，2027年前后全固態(tài)電池將實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。

到2027年，全固態(tài)電池有望開始批量裝車，初期多應(yīng)用于高端電動(dòng)汽車、航空航天、家庭儲(chǔ)能等對(duì)性能和安全性要求較高的領(lǐng)域。隨著應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)大和成本下降，全固態(tài)電池有望于2030年前后迎來產(chǎn)業(yè)化拐點(diǎn)，此后其市場滲透率有望快速增長。

市場前景極為廣闊。數(shù)據(jù)顯示，2030年全球固態(tài)電池出貨需求將達(dá)643GWh，2024～2030年年均復(fù)合增長率將達(dá)133%，市場規(guī)模有望達(dá)到1.2萬億元。

挑戰(zhàn)與瓶頸

盡管前景美好，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化仍面臨諸多挑戰(zhàn)。首先是技術(shù)難題。多數(shù)正負(fù)極材料在嵌脫鋰過程中會(huì)出現(xiàn)體積膨脹和收縮，可能引發(fā)固態(tài)電極與電解質(zhì)界面分離，導(dǎo)致電池壽命下降。

成本問題也是一大障礙。全固態(tài)電池僅材料成本就高達(dá)2元/瓦時(shí)，是常規(guī)液態(tài)鋰離子電池的3倍至5倍。這意味著在產(chǎn)業(yè)化初期，全固態(tài)電池將主要應(yīng)用于高端市場。

產(chǎn)業(yè)鏈配套尚不完善。固態(tài)電解質(zhì)、鋰金屬負(fù)極等關(guān)鍵材料尚未形成規(guī)模化供應(yīng)，部分技術(shù)專利壁壘制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

固態(tài)電池制造工藝一直是困擾行業(yè)的難點(diǎn)。國軒高科全固態(tài)電池項(xiàng)目總工程師潘瑞軍分享了團(tuán)隊(duì)在微納化電解質(zhì)分散技術(shù)、電解質(zhì)膜轉(zhuǎn)印技術(shù)、創(chuàng)新層疊技術(shù)和電芯致密化技術(shù)等制造工藝方面的突破進(jìn)展，但整體行業(yè)仍需要更多努力。

 新應(yīng)用場景驅(qū)動(dòng)

新興應(yīng)用場景正成為固態(tài)電池發(fā)展的重要推動(dòng)力。低空經(jīng)濟(jì)是以3000米以下空域?yàn)檩d體的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)，通過電動(dòng)垂直起降航空器（eVTOL）、無人機(jī)等裝備的規(guī)模化應(yīng)用，構(gòu)建起覆蓋應(yīng)急救援、物流運(yùn)輸、城市通勤等場景的立體交通網(wǎng)絡(luò)。

作為低空經(jīng)濟(jì)的核心載體，eVTOL對(duì)動(dòng)力電池提出“三高一快”的極限要求：高能量密度、高功率、高環(huán)境適應(yīng)性及快充能力，固態(tài)電池被視為支撐低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。

近兩年，人形機(jī)器人快速崛起。作為能量供給中樞，電池系統(tǒng)的能量密度、循環(huán)壽命及熱穩(wěn)定性三大指標(biāo)，直接決定機(jī)器人產(chǎn)品的全場景作業(yè)能力與產(chǎn)業(yè)化邊界拓展。在這些應(yīng)用場景中，傳統(tǒng)液態(tài)電池已無法滿足要求，固態(tài)電池成為核心解決方案。

國軒高科已在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域布局，與億航智能達(dá)成戰(zhàn)略合作，開發(fā)eVTOL專用電池。這種針對(duì)特定場景的深度合作為固態(tài)電池提供了更多應(yīng)用可能性。

未來5年既是固態(tài)電池技術(shù)突破的關(guān)鍵攻堅(jiān)期，更是產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的戰(zhàn)略整合期。隨著國軒高科、奇瑞等企業(yè)的技術(shù)突破，以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同創(chuàng)新，全固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用將提前到來。

行業(yè)需要以技術(shù)突破驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，以產(chǎn)業(yè)鏈整合推動(dòng)成本下降，以應(yīng)用場景創(chuàng)新拉動(dòng)市場需求，最終形成良性發(fā)展循環(huán)。到2030年，固態(tài)電池有望成為高端電動(dòng)汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置，并逐步向中端市場滲透。

屆時(shí)，續(xù)航里程超過1000公里、充電時(shí)間大幅縮短、安全性顯著提升的電動(dòng)汽車將不再是概念產(chǎn)品，而成為消費(fèi)者日常出行的可靠伙伴。