固态电池拐点已到技术突破加速但量产还要等五年

  固态电池的“拐点”确实已到，但要达到大规模、低成本、稳定良率的量产与广泛商用，还需要更长时间。量产的四大短板还没解决。

  能量密度翻倍、安全性大幅度的提高、充电时间缩短至15分钟以内，这些突破有望重塑电动车市场格局。

  尤其是最近，固态电池的关键技术频频获得突破，整个产业似乎进入“加速期”。

  比如10月9日新华社报道，中国科学院物理研究所研究员黄学杰团队联合华中科技大学、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等组成的研究团队开发出一种阴离子调控技术，解决了全固态金属锂电池中电解质和锂电极之间难以紧密接触的难题，为其走向实用化提供了关键技术支撑。相关研究成果已于7日发表在国际学术期刊《自然-可持续发展》上。

  10月6日，《人民日报》报道，中国科学院金属研究所团队近日在固态锂电池领域取得突破，为解决固态电池界面阻抗大、离子传输效率低的关键难题提供了新路径。该研究成果已于近日发表在国际学术期刊《先进材料》上。

  企业方面也纷纷宣称正在规划GW级的固态电池产线日成都车展上，首搭半固态电池的全新上汽MG4正式上市，并宣称即将量产。

  清陶能源甚至计划在2025年规划半固态电池产能超10GWh，搭载智己L6 支持准900V超快充。

  国外方面，10 月 8 日，丰田与住矿金属宣布在固态电池正极材料上取得新突破，目标在 2027–2028 年将其用于量产车型。

  这些事件像一种集群效应的信号——固态电池正在慢慢地从实验室走向工程化、从技术概念向商业应用靠近。量产似乎就在眼前

  面对这些庞杂信息，长期资金市场炒作了一波又一波，量产似乎就在眼前。然而业界人士并不这么乐观。

  全国政协常委、经济委员会副主任苗圩今年在第二届中国全固态电池创新发展高峰论坛就表示：“从目前全球固态电池研发进展的情况去看，固态电池技术工艺还没有成熟，大体上2027年前后才能实现小批量生产，距离大规模的量产还需要更长的时间。”

  网络上传言，宁德时代将在2027年量产固态电池，但宁德时代坦言，商业化仍需突破材料工艺、成本控制等工程难题，预计2030年左右才能大规模量产。

  市场为何会出现两种不同看法？一些企业宣称的固态电池“量产元年”为何从没看到兑现？

  市场炒作和技术突破的消息频频传出，说明固态电池的“拐点”确实已到，单位体积内的包含的能量、稳定性和柔性等多项指标进展显著。

  但这只能说明，固态电池正进入“工程化加速期”——一些企业完成了从实验室突破到中试与示范应用的关键跃迁，产业化节奏明显加快，但尚未全方面进入“量产元年”。

  要达到大规模、低成本、稳定良率的量产与广泛商用，还需要更长时间。材料、工艺、供应链与成本等，这些瓶颈都需要一些时间来解决。

  根据液态电解质占电芯材料混合物的质量分数分类，电池可细分为液态 (25%)、半固态(5%~10%)、准固态(0%~5%)和全固态(0%)四大类，其中半固态、准固态和全固态3种统称为固态电池。

  目前市场上很多企业宣称的固态电池，大多是半固态和准固态。真正的全固态电池，至少还要解决以下短板。

  固态体系对薄膜厚度、界面处理、压合与密封等精度要求极高。实验室可做出少量高性能样品，但放到数万片、百万片级产能时，良率下降、缺陷增长是普遍难题——制造设备与工艺一定要经过多轮迭代才能满足汽车级良率标准。

  硫化物、氧化物、陶瓷隔膜、锂金属负极的批量化、成本化制备和稳定供应，是量产前的硬约束。即便丰田已布局阴极材料放量，整体上下游要同步放量仍需时间。

  初期设备投入、洁净室需求、材料加工损耗和较低良率导致单位成本偏高。要实现与现有液态锂电的成本竞争，至少需要规模、良率和材料成本同时显著改善。

  汽车行业对电池的耐久、温度循环、碰撞安全等要求苛刻——从实验室到车用认证常常要成千上万公里和多年的路试数据，短期难以跳过这一过程。

  现在很多企业宣布的所谓量产，都是示范与中试信号多，而且大多集中在“2026—2029”的中试、小批量窗口。

  一是主流车企宣布对多款量产车型批量交付（年交付10 万辆）并公开第三方验证数据；

  二是关键材料（固体电解质、陶瓷隔膜、锂金属负极前体等）实现可持续、低成本批量供货；

  三是一条或多条产线在单厂年产 GWh 级且良率达到汽车级要求（初始良率90%）并完成认证。

  目前我们正真看到的是“单点或小规模满足条件”的案例（示范车、试产线），尚未见到同时满足这三项的跨国或跨厂大规模证据。因此目前只能称为“工程化加速期”。

  尽管固态电池前景光明，但挑战仍不可忽视。目前部分企业宣称的“突破”，有些是“炒作”，还需实测验证。