固態電池“上車”倒計時，產業化時機已至？

21世紀經濟報道記者宋豆豆 北京報道繼800V、超快充、城市導航輔助駕駛爭先“上車”以後，行業需要新的故事來提振士氣。作爲沒有明顯短板、充電速度快、安全性高、續航里程長、被視爲電池“終極技術”的固態電池被推到了臺前，事關固態電池的每一次消息披露——技術突破、量產時間和戰略合作等均引起不小的關注。

近期，新一輪固態電池熱潮悄然而至：梅賽德斯-奔馳與美國初創電池公司Factorial Energy宣佈將共同開發一款新型固態電池，有望將電動汽車的續航里程提高80%，預計將在2030年前實現量產；東風汽車集團稱即將量產能量密度350wh/kg的固態電池產品，並將加速自研下一代全固態電池，能量密度突破550wh/kg；鵬輝能源計劃2026年正式建立固態電池產線並批量生產；寧德時代預計將在2027年實現小批量生產……

固態電池被認爲是鋰電池的終極形態，已成爲全球動力電池領域競爭的技術高地，中國、日韓、美國均將其作爲下一代電池技術的制勝點，試圖搶佔先機獲得一定的競爭優勢，成爲“未來的寧德時代”。

然而，量產固態電池成本高、難度大，部分基礎技術、生產工藝相關問題仍未解決，短期內難以實現規模化應用，行業普遍認爲固態電池產業化時間將集中在2027年～2030年。

顛覆新能源汽車的下一代電池技術？

與行業普遍搭載的液態鋰電池相比，固態電池在能量密度、安全性、工作溫度等方面更具優勢，一定程度上可以提高電動車的續航里程、減少當前液態鋰電池存在的潛在風險，例如熱失控和電池燃燒。

當前固態電池的技術路線主要分爲氧化物、聚合物與硫化物三種。其中豐田、三星SDI、寧德時代、國軒高科等押注硫化物，國內電池企業如清陶能源、北京衛藍、贛鋒鋰電、重慶太藍等普遍選擇氧化物路線。有電池業內人士稱，目前很少有固態電池公司在做純聚合物路線。

寧德時代首席科學家吳凱曾表示，三種固態電解質沒有一種十全十美，其中硫化物路線進展較快，率先量產的可能性相對更大。比亞迪股份有限公司電池CTO孫華軍認爲，硫化物固態電池將在電池壽命、快充等領域實現突破，其中2027年～2029年是硫化物固態電池的示範期，主要針對中高端電動車；2030年～2032年，硫化物固態電池會進入拓展期，將運用到主流電動汽車。

在實際應用中，由於固態電池的量產難度導致進展緩慢，廠商們紛紛採用折中方案——半固態電池，即把固態電解質和液態電解質混合使用，但由於其能量密度相比液態電池並不明顯，成本不低，安全性不如全固態電池，業內有聲音認爲這種“取巧”的技術路線是“雞肋”般的存在。

今年以來，中國企業不斷釋放出固態電池的研發和量產消息，但其用來搶跑的技術並非具備顛覆性的全固態電池，而是半固態電池，今年上汽、蔚來等多家車企將其作爲賣點加以宣傳。

但實際上，受制於技術和製造工藝等方面的挑戰，全固態電池的大規模量產仍需要時間。

“固態電池急不得，要一步一步來，一次性做出來的就只能是一個樣品，這是沒有意義的。”中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高認爲，固態電池的發展要先解決電解質問題，然後解決負極問題，再解決正極問題。

在歐陽明高看來，最開始固態電池能量密度可能沒有想象中高，但可以提高電池安全性、簡化熱管理，最終目標是在2030年實現固態電池的大規模產業化。

比亞迪首席科學家廉玉波近期稱比亞迪已在固態電池領域進行了深入研究，廣泛應用“三年比較艱難、五年比較現實”。廉玉波認爲，受制於成本和材料的可控性等因素，未來15～20年內，固態電池將主要應用於高端車型，與磷酸鐵鋰電池相互賦能，分別在不同層級的車輛上使用。

中信證券研報指出，2024年以來，我國出現半固態電池量產車型上市、半固態電池裝車滲透率達1%等邊際變化，產業化信號已至。消費者對於長續駛里程車型形成10萬～15萬元的溢價預期，將有助於固態電池滲透。

“到現在爲止，全固態電池還沒有真正進入量產階段，而是處於像上世紀80年代中後期液態鋰離子電池積累的狀態。”清陶能源總經理李崢認爲，中國在全固態電池量產領域，最大的優勢還是產業規模和市場規模。“我們有最完整的產業鏈、最大的市場、最多的研究人員。”

值得一提的是，今年以來我國對固態電池的政策支持加速落地，相關部門正加緊研究固態電池與下一代電池的產業政策。

量產倒計時

車企和動力廠商巨頭們的下場以及政策的利好，將加快國內固態電池產業的進程，但固態電池何時能夠實現規模化量產應用，仍難確定。

真正的固態電池並非無法實現。上世紀90年代，美國橡樹嶺國家實驗室發現了合適的固態電解質，以此爲基礎的薄膜電池能量密度超過700Wh/kg，是如今液態鋰電池的2.5倍。

但固態電池走出實驗室走向產業化，歷經30年未能如願，橫亙在前的是巨大的工程與技術難題。“儘管全固態電池的確擁有更高的能量密度，更高的本徵安全，以及更寬溫域的優勢，但全固態電池的開發難度更大，還需要在材料、設計、製造、集成等方面進行突破。”有業內人士對記者表示。

擁有超過1300項固態電池專利的豐田至今未能實現大規模量產，且量產節點一再推遲。最新消息顯示，豐田汽車固態電池生產計劃已獲得日本政府正式批准，並於2026年正式啓動生產，官方稱其續航相較目前通用的液態鋰電池提升2倍，充電速度大大提升，將於2027或2028年實現大規模量產應用。

日前日本政府宣佈向豐田汽車、日產汽車等動力電池項目提供高達3500億日元（約合人民幣174.4億元）的資金支持，用於投資開發固態電池和其他電動汽車技術。日本希望通過率先研發出固態電池以在電動化浪潮中彎道超車。

有電池企業人士告訴記者，對於全固態電池的量產上車進程需要謹慎看待，實驗室產品和真正落地的產品存在不小差距。

孫華軍透露，“目前我們實際的狀態還是從早期的實驗室到工程化轉化的過程，我們有大量實驗室數據，也做了大電池，結果發現固態電池大規模量產還是許多問題，包括工程問題和界面問題。在全固態電池的大規模量產上，比亞迪仍有較長的路要走。”

而除了基礎技術、製造工藝、鋰枝晶抑制、固-固界面問題、原材料供應鏈的穩定性以及電池性能的進一步提升等技術難點之外，固態電池落地的另一個核心挑戰是成本高企帶來的量產困難，短期內難以實現規模化應用。目前，全固態電池的製造成本是鋰離子電池的4～25倍。

行業將固態電池產業化時間普遍定在2027年～2030年，國內外不少車企對於固態電池“上車”有了較爲明確的時間表。廣汽集團宣佈全固態電池將於2026年實現量產搭載，率先應用於旗下的昊鉑車型；長安汽車計劃在2030年實現量產；搭載全固態電池的智己新車將於2027年實現量產交付；寧德時代、鵬輝能源、衛藍等電池廠商們的固態電池落地時間表基本集中在2026年至2030年左右；寶馬承諾在2025年前，推出搭載全固態電池的電動汽車原型車，並在2030年前量產……

有機構測算，2030年，全球固態電池出貨量或將達到643GWh，2024～2030年複合年均增長率將達133%。