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靠着能量密度、安全性能等方面的优势，固态电池被视作下一代电动汽车发展的“终极解决方案”。

近年来，固态电池技术水平不断提高，产业化发展也按下快速键。欧阳明高教授曾公开表示：“在现有的各种探索中，最有可能成为下一代动力电池的就是固态锂电池。”

2023世界动力电池大会期间，6月10日举办的“新一代动力电池与前瞻技术主题论坛”上，与会专家学者及企业代表共同探讨了当前固态电池的发展情况，并对其未来的发展提供了一些启发性的建议。

“锦上添花”与“雪中送炭”，固态电池前景几何？

电动汽车推广这么多年，用户最关注的就是车辆的续驶里程与安全性，而解决这两个问题的关键就在电池。

论坛现场，小鹏汇天动力总成中心总经理侯聪表示：“如果说对于电动汽车来讲，高能量密度、高安全性的固态电池是锦上添花的话，那么对于飞行汽车来讲，这就会是雪中送炭。”

之所以会这么说，是因为相比传统的锂电池，固态电池具有更高的能量密度和更安全的性能。

固态电池使用固态电解质替代传统液态电解质，而固态电解质具有较高的离子导电性能，提供更高的电池能量密度。不仅如此，固态电解质还能够实现更高的电压窗口，使得电池能够在更高的电压范围内工作，进一步提高了能量密度。

在安全性方面，固态电池的表现也相对更优。传统液态电池中的电解质易燃、易挥发，一旦发生泄漏或短路，可能导致火灾或爆炸。而固态电解质是固体材料，具有较高的热稳定性和抗燃性，能够有效防止电池泄漏和热失控的风险。

另外，固态电池还具有更长的循环寿命。因为固态电解质的稳定性可以减缓电池中的失活和退化过程，延长电池的使用寿命；还能够阻止金属锂的电极枝晶生长，减少电极的体积膨胀和损坏，提高电池的循环稳定性。

固态电池的优势显而易见，从技术进步的角度来讲，研发固态电池也是必然。

宁德时代首席科学家吴凯表示，过去10年液态锂电池的能量密度提升了2—3倍，目前已接近理论上限。可见，发展固态电池成为锂电池行业技术革新的必由之路。

正因如此，固态电池才会被行业所青睐，企业也纷纷布局研发，国家层面也出台了发展规划与目标。

早在2015年，国务院印发的《中国制造2025》就制定了动力电池发展路线图：到2025年动力电池单体能量密度400瓦时/千克，系统能量密度300瓦时/千克，电池寿命3500次/12年；到2030年时单体能量密度达500瓦时/千克，系统能量密度350瓦时/千克，电池寿命4000次/12年，开发本征安全的全固态电池。

2023年1月，工信部等六部门联合印发上午《关于推动能源电子产业发展的指导意见》，也明确提出推进固态电池研发和应用。

政策加持，行业与企业齐心协力，我国固态电池的发展也进入快速发展期。

竞争加剧、提速上车，固态电池正逢产业化“黎明”

当前固态电池发展尚处于起步阶段，产业化仍需一定时间。

专业机构预测，预计2030年中国固态电池出货量将达251.1GWh，2030年市场空间有望达200亿元。

面对如此规模的市场，想要坐视不理大概很难。其实，不光是我国，美欧日等国家也一直在积极推动固态电池的研发和应用，且相关技术已经领先。

这其中，丰田最具代表性。2023年6月13日，丰田在一次技术说明会上称，将最早于2027年向市场投放配备全固态电池的纯电动汽车。

其实，丰田最早在2012年就开始了固态电池的研发工作，但由于各种原因，进展并不顺利，曾一度“跳票”。但最新的发言表明丰田并未放弃固态电池这条技术路线。

此外，日产提出到2028年将配备自主开发的全固态电池的EV推向市场；

宝马则计划在2025年之前公开搭载全固态电池的实证车辆，2030年之前量产；

本田也表态，将开发和推出半固态和全固态电池等新一代电池。

国外积极布局，我国企业对固态电池的布局也从未停止。宁德时代在2016年就宣布了硫化物固态电池的研发路径；国轩高科2017年也开始着手研发固态电池和固态电解质；蜂巢能源于2022年推出了国内首批20Ah级硫系全固态原型电芯……

整车企业方面，比亚迪在2016年就将固态电池确定为未来发展的方向，2021年还公开了硫系添加剂全固态电池专利；近日上汽集团拟向清陶能源追加投资近27亿元，深化布局固态电池技术；蔚来也宣布采用固态电解液的150kWh电池包将于7月上线……

研发布局只是第一步，成功“上车”才能实现真正地应用。近来，卫蓝新能源、赣锋锂业等公开表示，公司业务覆盖固态电池相关产品，且多家公司预计产品将在2023年批量交付。

东风、蔚来等已宣布将于今年实现半固态电池装车，长安深蓝、智己、广汽埃安等车企普遍规划2025年前装车半固态电池。

技术升级、成本下降，固态电池商业化还需时日

市场的火热并不能掩盖目前在固态电池技术方面的短板。

中国工程院外籍院士、加拿大皇家科学院院士、加拿大国家工程院院士孙学良表示，固态电池正极、电解质、负极的化学组成和物理、化学、力学性质还需改进，材料间兼容性、界面稳定性仍需提升，电池整体的安全管理策略及工程化制备技术尚不成熟，这些都是需要突破的难关。

从企业发展情况来看，发展固态电池需要考虑到整个产业链供应链的整体情况，目前技术难关尚未完全突破，企业也不会轻易地对固态电池进行量产并装车。

更为重要的是，技术之外，固态电池当前难以真正实现商业化的关键还在于成本。

据日本专业机构估算，全固态电池（硫化物类）的制造成本为每千瓦时6万～35万日元，比现有锂离子电池（1万4000日元）高4～25倍。韩国新能源研究机构SNE报告也曾指出，即便到了量产阶段，全固态电池的成本至少也是锂离子电池的2倍。

可见，固态电池商业化应用需要从提升技术水平与降低成本两个维度来着手。

因为全固态电池技术和工艺难题仍未完全解决，我国电池企业普遍选择“从液态到半固态再到固态”的渐进式发展路线。卫蓝新能源、SES、浙江锋锂等电池厂商都是从全固态转向半固态的典型代表。

同时，宁德时代发布的凝聚态电池也可以看作是一种半固态电池，其单体能量密度达到500Wh/kg，远超现有主流液态电池的能量密度。

技术的研发也需要加强产学研合作，上汽通用五菱汽车股份有限公司智能平台首席技术官邵杰提到，“我们可以提供更贴近用户的使用场景，把大家的样品放到系统、整车中去验证。目前，公司已在广西启动针对固态电池的研发项目，将向全社会开放研发资源，推动更快实现应用。”

孙学良院士也提醒，在推进各项研究的同时，要更加重视专利布局，让更多的创新成果固化下来，成为将来参与固态电池产业全球竞争的坚实基础。

而说到什么时候固态电池才会实现商业化应用，孙学良院士表示，窗口期应该是2025-2030年期间，2025年可能是小批量的，2030年可能会有更大规模的发展。

专家表示，固态电解质的引入可以大幅提升电池安全性能。同时，匹配高能量密度正负极可以提升电池能量密度。但全固态路线当前仍处于研发阶段，短期内将仍以固液混合电池为主要路线。

固态电池是未来的发展趋势，其发展也面临众多的不确定性，技术方面需要加强，政策规范方面也有待政府引导。但其发展前景确实毋庸置疑的，预计2030年全球固态电池市场空间将超3000亿元。

 

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