“固態電池是技術路線多元化的重要方向之一”，在近日舉辦的第二十屆中國汽車產業發展（泰達）國際論壇上，中國汽車動力電池產業創新聯盟秘書長許艷華指出。

當前，隨著汽車產業電動化的快速發展，鋰離子電池憑借高能量密度、長循環壽命等優勢成為新能源汽車的主要供能載體，支撐全球汽車電動化進程。不過，液態鋰電池技術發展已經趨近成熟，能量密度提升愈發困難，限制了新能源汽車續航里程進一步提高。因此，固態電池成為未來電池路線的新選擇。

根據5月29日最新消息表示，中國或將投入約60億元用于全固態電池研發，包括寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、衛藍新能源和吉利共六家企業或獲得政府基礎研發支持。多位知情人士確認，此項行業內史無前例的項目由政府相關部委牽頭實施，鼓勵有條件的企業對全固態電池相關技術開展研發。據悉，該項目經過嚴格篩選后，最后具體分為七大項目，聚焦聚合物和硫化物等不同技術路線。

商業化落地難

基于自身特性，固態電池具有高安全性和高能量密度優勢。

高安全性得益于固態電池以熱穩定性強、不易燃的固態電解質，替代易燃的液態電解液，大幅降低電池自燃、爆炸風險。同時，固態電解質具有更高的機械強度，能更好地抵抗電池內部的機械應力，防止鋰枝晶穿透隔膜導致短路；固態電池化學穩定性強，不易與電極材料發生反應，進一步增加電池穩定性。

因此，機械濫用、電濫用、熱濫用三大鋰電池熱失控主要成因，在固態電池的應用下均得到良好的解決，固態電池安全性較液態電池大幅提升。

固態電池還可以實現能量密度大幅提升，其以固態電解質替代液態電解質與隔膜，減少電池內部非活性材料，可增加有效儲能空間。而且，固態電解質不易燃，不揮發，也不易引起電池內部短路，使電池可以承受更高電壓，使用更廣泛的電極材料，如金屬鋰負極、富鋰錳基等，同時提升正負極材料比容量及電壓平臺，進而提升能量密度。由于沒有液態電解質，固態電池結構設計可以更緊湊，減少電池組件之間的空間，從而提高體積能量密度。

不過，縱使固態電池具有高安全、高能量密度、優秀的低溫性能等一系列優勢，其產業化進程仍存一定阻礙。

首先是由于成本高。蔚來曾公開表示，一個半固態電池包的價格相當于一輛ET5。其搭載的150度電池包的成本接近30萬元，換算為每度電成本是2元/Wh，是當下鐵鋰電芯價格的4-5倍、三元電芯價格的2倍。

其次是生產工藝復雜。根據不同的電解質類型，固態電池主要包括聚合物、氧化物、硫化物三種技術路線。其中聚合物固態電池具有良好的機械性能，但常溫下離子電導率較低；氧化物固態電池離子電導率較高，熱穩定性好，適合大規模生產，但界面接觸差，為目前半固態電池主要技術路線；硫化物電解質離子電導率最高，電化學窗口寬，柔度和可塑性好，或最終為全固態電池主要路徑，但其生產要求高，且硫化鋰前驅體昂貴，短時制約其商業化。

而且，固態電池仍然存在科學問題，根據《全固態電池的研究進展與挑戰》，固態電解質離子輸運機制、鋰金屬負極枝晶生長機制、多場耦合體系失控/失效機制為固態電池三大核心科學問題，探索先進表征技術、原理機制創新、新型材料創制成為固態電池進一步發展重要途徑。

由于以上多重因素，固態電池雖然是新能源汽車的動力載體最優解，但短時間內產業化落地難度較高，這應該也是政府決定對該領域進行高投入的主要原因之一。

車企布局加快

目前，全球企業都在共同推動固態電池商業化進程，各企業規劃固態電池量產時間點普遍在 2027—2030 年。中國、日本、韓國、美國、歐盟都有相關鼓勵政策發布，并提出固態電池的預期目標。

其中，日本對固態電池布局時間早、布局力度大，2022年日本政府推出《日本蓄電池產業戰略》，舉國家之力推動固態電池產業化，試圖在固態電池領域彎道超車。

豐田是全球最早布局固態電池的車企之一，其與石化巨頭出光合作研發固態電解質，共同解決質量與成本問題。根據豐田規劃，第一代全固態電池將于2027—2028年問世，續航里程將達621英里（993公里）以上，預計可以10分鐘內將電池電量由10%充電至80%；第二代固態電池預計續航將達到745英里（1192公里）。

其他國際車企巨頭也在寫攜手合作伙伴，布局固態電池。寶馬與Solid Power合作，預計2025年推出固態電池原型車，2030年量產固態電池車型；大眾與QS合作，預計2025年建立固態電池量產線；奔馳與輝能、Factorial Energy等合作，計劃2028年批量生產固態電池。

中國于2021年出臺《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035）》，2023年發布《關于推動能源電子產業發展的指導意見》，都包含有固態電池相關推進意見。

今年，嵐圖、蔚來、智己已實現半固態電池量產上車，廣汽、上汽等車企也在加速布局全固態電池。有媒體指出，使用了半固態電池的嵐圖追光，其電池包的能量密度僅為170Wh/kg，嵐圖云母電池包的能量密度一致。這與預期的固態電池能量密度相差較遠。

去年底，長安汽車在接受調研時表示，正向開發領先的固態電池，從2025年開始逐步量產應用，重量能量密度達到350-500Wh/kg、體積能量密度750-1000Wh / L，2030年全面普及應用。此外，長安還在開展鋰硫電池、金屬電池等新型電池的原型電芯設計，預計能量密度將突破1300-1500Wh/kg，力爭在2035年實現搭載應用。

綜合來看，固態電池如果成功上車，必然能夠改變新能源汽車產業現狀，對行業的意義是顛覆性的。目前，政府已經在政策和資金方面大力支持，集合政府、行業、企業多方力量，固態電池有望進一步加快實現商業化落地。