近期,固態(tài)電池領(lǐng)域動(dòng)態(tài)頻發(fā),引發(fā)廣泛關(guān)注。盡管新品不斷發(fā)布,但全固態(tài)電池距離大規(guī)模應(yīng)用仍有較長(zhǎng)時(shí)間。中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖3.0》顯示,全固態(tài)電池預(yù)計(jì)2030年實(shí)現(xiàn)小規(guī)模應(yīng)用,2035年有望在全球大規(guī)模推廣,屆時(shí)其綜合性能、成本和環(huán)境適應(yīng)性將更符合消費(fèi)者需求。

在10月23日舉行的2025新能源電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)上,欣旺達(dá)動(dòng)力科技股份有限公司中央研究院院長(zhǎng)徐中領(lǐng)發(fā)布了聚合物固態(tài)電池新品“欣·碧霄”,這是欣旺達(dá)第一代全固態(tài)電池產(chǎn)品,能量密度達(dá)400wh/kg。欣旺達(dá)電子股份有限公司副總裁兼CSO梁銳表示,全固態(tài)電池樂(lè)觀估計(jì)2030年以后可能小批量生產(chǎn),且會(huì)與液態(tài)鋰電池長(zhǎng)期共存。他指出,日本和美國(guó)企業(yè)曾宣稱(chēng)2027年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化,這過(guò)于自信,固態(tài)電池不可能大規(guī)模取代液態(tài)鋰電池,就像鉛酸電池歷經(jīng)100多年仍在應(yīng)用一樣。
為避免市場(chǎng)混淆半固態(tài)電池和固態(tài)電池,相關(guān)主管部門(mén)正在醞釀新文件,擬將“半固態(tài)電池”統(tǒng)一命名為“固液電池”。半固態(tài)電池是部分添加液態(tài)電解液的電池,是通往全固態(tài)電池的過(guò)渡方案。業(yè)界對(duì)半固態(tài)和全固態(tài)有明確區(qū)分,“半固半液”方案稱(chēng)“半固態(tài)電池”,液態(tài)電解質(zhì)更少、更接近全固態(tài)的稱(chēng)“準(zhǔn)固態(tài)電池”。與當(dāng)下新能源汽車(chē)普遍采用的鋰離子電池相比,固態(tài)電池具有安全性更高、能量密度更高、使用壽命更長(zhǎng)、充電速度更快等優(yōu)勢(shì)。
不同機(jī)構(gòu)和專(zhuān)家對(duì)全固態(tài)電池量產(chǎn)時(shí)間有不同預(yù)測(cè)。今年2月,中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)相關(guān)負(fù)責(zé)人稱(chēng),在新能源汽車(chē)領(lǐng)域,預(yù)計(jì)2027年全固態(tài)電池開(kāi)始裝車(chē),2030年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化應(yīng)用。在今年第二屆中國(guó)全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上,中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高預(yù)計(jì),基于硫化物電解質(zhì)的第一代全固態(tài)電池2025年至2027年量產(chǎn),能量密度達(dá)400瓦時(shí)/公斤;第二代產(chǎn)品2027年至2030年量產(chǎn),能量密度提升至500瓦時(shí)/公斤;第三代產(chǎn)品2030年至2035年推出,目標(biāo)能量密度突破600瓦時(shí)/公斤。
在固態(tài)電池續(xù)航方面,我國(guó)取得重大突破。多家主流媒體報(bào)道,我國(guó)科學(xué)家攻克全固態(tài)金屬鋰電池的“卡脖子”難題,使固態(tài)電池性能大幅提升。此前100公斤電池最多支持500公里續(xù)航,如今有望突破1000公里。東風(fēng)汽車(chē)官方發(fā)文稱(chēng),其作為“國(guó)家隊(duì)”,持續(xù)推進(jìn)固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)布局,已取得一系列成果。目前,東風(fēng)汽車(chē)構(gòu)建了自主可控的固態(tài)電池供應(yīng)鏈體系,掌握電解質(zhì)、隔膜、原位固化等核心技術(shù),形成240Wh/kg、350Wh/kg固態(tài)電池產(chǎn)品,最高續(xù)航里程成功突破1000公里。

電池充放電依賴(lài)鋰離子在正負(fù)極間“往返跑”,鋰離子如同“外賣(mài)小哥”,固態(tài)電解質(zhì)是“高速公路”。常用的硫化物固體電解質(zhì)硬度高、脆如陶瓷,金屬鋰電極軟如橡皮泥,二者貼合時(shí)界面坑洼,影響電池充放電效率,這是固態(tài)電池未廣泛走向市場(chǎng)的原因。如今,我國(guó)多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)取得三大關(guān)鍵技術(shù)突破,有望解決固固界面接觸難題,打通續(xù)航瓶頸。
一是“特殊膠水”——碘離子。電池工作時(shí),碘離子會(huì)順著電場(chǎng)跑到電極和電解質(zhì)接口處,吸引鋰離子,填補(bǔ)縫隙和孔洞,使電極和電解質(zhì)緊密貼合,突破全固態(tài)電池實(shí)用瓶頸。二是“柔性變身術(shù)”。中國(guó)科學(xué)院金屬所的科學(xué)家用聚合材料為電解質(zhì)打造“骨架”,讓電池像升級(jí)版保鮮膜一樣抗拉耐拽,彎折2萬(wàn)次、擰成麻花狀都完好無(wú)損。在柔性骨架中加入“化學(xué)小零件”,可提升電池儲(chǔ)電能力86%。三是“氟力加固”。清華大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)用含氟聚醚材料改造電解質(zhì),氟的“耐高壓本事”強(qiáng),電極表面的“氟化物保護(hù)殼”能防止高電壓“擊穿”電解質(zhì)。該技術(shù)使電池在滿電狀態(tài)下經(jīng)針刺測(cè)試、120℃高溫箱測(cè)試都不會(huì)爆炸,確保安全和續(xù)航。





















