奇瑞展示犀牛S全固態(tài)電池模組、國軒高科準固態(tài)電池測試車累計行駛近2萬公里——近期中國企業(yè)在固態(tài)電池領(lǐng)域的一系列動態(tài)引發(fā)行業(yè)高度關(guān)注。
全球范圍內(nèi),日本豐田計劃2027年實現(xiàn)全固態(tài)電池裝車測試,韓國三星SDI也預計同年啟動量產(chǎn)。而中國憑借強大的新能源產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢,正加速推進固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進程,試圖在下一代動力電池技術(shù)競爭中搶占先機。
曾經(jīng)被視為遙遠未來的固態(tài)電池技術(shù),正在中國企業(yè)推動下加速走向現(xiàn)實。國軒高科采用“兩步走”戰(zhàn)略,從準固態(tài)電池領(lǐng)域逐步向全固態(tài)電池領(lǐng)域邁進。
其研發(fā)的G垣準固態(tài)電池能量密度已達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)電池能量密度達到350Wh/kg,體積能量密度800Wh/L,循環(huán)壽命突破3000次,已通過嚴苛的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,計劃2026年投入定向運營,2027年批量上市,屆時純電動汽車續(xù)航將突破1500公里。
中國科學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極的技術(shù)路線,以能量密度400瓦時/公斤、循環(huán)壽命1000次以上為性能目標,確保2027年實現(xiàn)轎車小批量裝車,2030年實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。”
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。今年2月份,工信部等8部門印發(fā)《新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案》,明確支持儲能用固態(tài)電池發(fā)展。
4月份,工信部印發(fā)的《2025年工業(yè)和信息化標準工作要點》首次提出建立全固態(tài)電池標準體系,以加速其產(chǎn)業(yè)化進程。
北京、上海等地更將固態(tài)電池納入當?shù)禺a(chǎn)業(yè)規(guī)劃,凸顯其在新能源汽車、儲能、消費電子、低空經(jīng)濟等領(lǐng)域的應用潛力。
有媒體報道,我國或投入約60億元,由相關(guān)部門牽頭實施,鼓勵有條件的企業(yè)對全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)開展研發(fā)。寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍新能源和吉利共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,隨著電動汽車、低空飛行器及人形機器人三大領(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)動走向產(chǎn)業(yè)剛需倒逼的需求端推動。
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)的務實選擇。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準固態(tài)電池產(chǎn)線,目前已有4家客戶進行上車測試,累計里程超1萬公里。未來相當長一個時期內(nèi),動力電池市場將呈現(xiàn)常規(guī)液態(tài)、半固態(tài)、全固態(tài)電池“三足鼎立”格局。
預計2027年前,半固態(tài)電池將在高端電動汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化應用,全固態(tài)電池處于技術(shù)突破和小規(guī)模上車驗證階段,早期小批量應用于eVTOL、機器人等細分場景。
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間表。根據(jù)行業(yè)預測,2025年是固態(tài)電池量產(chǎn)關(guān)鍵節(jié)點。目前,半固態(tài)電池已規(guī);慨a(chǎn),主要采用氧化物路線。
全國政協(xié)常委、經(jīng)濟委員會副主任苗圩將全固態(tài)電池的量產(chǎn)時間節(jié)點鎖定在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,但從當前全球研發(fā)進展來看,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,初期多應用于高端電動汽車、航空航天、家庭儲能等對性能和安全性要求較高的領(lǐng)域。隨著應用規(guī)模擴大和成本下降,全固態(tài)電池有望于2030年前后迎來產(chǎn)業(yè)化拐點,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643GWh,2024~2030年年均復合增長率將達133%,市場規(guī)模有望達到1.2萬億元。
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)正負極材料在嵌脫鋰過程中會出現(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2元/瓦時,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)、鋰金屬負極等關(guān)鍵材料尚未形成規(guī);⿷,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。國軒高科全固態(tài)電池項目總工程師潘瑞軍分享了團隊在微納化電解質(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展,但整體行業(yè)仍需要更多努力。
新興應用場景正成為固態(tài)電池發(fā)展的重要推動力。低空經(jīng)濟是以3000米以下空域為載體的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài),通過電動垂直起降航空器(eVTOL)、無人機等裝備的規(guī);瘧,構(gòu)建起覆蓋應急救援、物流運輸、城市通勤等場景的立體交通網(wǎng)絡(luò)。
作為低空經(jīng)濟的核心載體,eVTOL對動力電池提出“三高一快”的極限要求:高能量密度、高功率、高環(huán)境適應性及快充能力,固態(tài)電池被視為支撐低空經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。
近兩年,人形機器人快速崛起。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,直接決定機器人產(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)濟領(lǐng)域布局,與億航智能達成戰(zhàn)略合作,開發(fā)eVTOL專用電池。這種針對特定場景的深度合作為固態(tài)電池提供了更多應用可能性。
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)化應用將提前到來。
行業(yè)需要以技術(shù)突破驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級,以產(chǎn)業(yè)鏈整合推動成本下降,以應用場景創(chuàng)新拉動市場需求,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汽車的標準配置,并逐步向中端市場滲透。
屆時,續(xù)航里程超過1000公里、充電時間大幅縮短、安全性顯著提升的電動汽車將不再是概念產(chǎn)品,而成為消費者日常出行的可靠伙伴。

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