在新能源汽車領域，固態電池正成為備受矚目的“明星”。不少人對它寄予厚望，仿佛看到了未來交通能源的完美解決方案，然而，現實真的如此理想嗎？固態電池究竟是市場吹捧的“神話”，還是具備真才實學的“潛力股”，值得我們深入探討。

要理解固態電池，需先了解電池的基本構造與工作原理。鋰電池主要由正極、負極、電解質和隔膜構成。正極通常采用鈷酸鋰、錳酸鋰等含鋰化合物，負極常見石墨或硅基材料。充電時，外界電壓促使正極鋰離子經電解質穿過隔膜嵌入負極，電子則通過外部線路從負極流向正極；放電時，鋰離子從負極經電解質、隔膜返回正極，電子經外部線路從正極流出形成電流。固態電池與液態電池在底層原理上并無本質差異，關鍵區別在于電解質形態。液態電池使用液態電解質，多為“鋰鹽 + 有機溶劑”配方；固態電池則采用固體材料，存在硫化物、氧化物、凝聚態等不同技術路線。

液態電池中，正負極浸泡在液態電解質里，微觀層面電極被電解液充分浸潤，鋰離子通道暢通，因而具有較高的“倍率性能”，能實現較快充電速度和較大放電功率。但這也帶來問題，電極與電解液持續反應，限制了電極材料選擇。例如，鋰金屬負極能量密度高，卻會與電解液反應，所以只能選用能量密度較低但穩定的石墨負極。液態電解質中的有機溶劑存在安全隱患，電池熱失控時，110 度左右石墨負極與電解液反應，150 度左右隔膜融化導致短路，溫度急劇升高，有機溶劑分解產生易燃易爆氣體，正極材料高溫分解釋放氧氣，極易引發劇烈燃燒甚至爆炸。

固態電池則相反。其固態正負極與固態電解質看似緊密貼合，實則是無數“點接觸”，無法形成液態電池那樣的“面接觸”，鋰離子通道受阻，固 - 固界面阻抗高。不過，這也帶來優勢，電解質與電極界面反應不活躍，可使用高能量密度材料，理論上能量密度潛力巨大。但缺點同樣明顯，不加壓等技術手段時，固體電解質與電極接觸不良，倍率性能欠佳，充電速度和放電功率受限，且固態電解質離子電導率低，離子遷移不暢。不過，固態電池安全性出色，氧化物電解質和凝聚態電解質耐高溫性能好，氧化物電解質甚至能在 600 度高溫下保持穩定。

從長遠看，液態電池雖技術成熟，但已顯疲態，能量密度提升空間有限，常見三元鋰電池能量密度約 200wh/kg，磷酸鐵鋰僅 120wh/kg，300wh/kg 已是極限。固態電池則潛力巨大，300wh/kg 只是入門，400wh/kg 為行業普遍水平，寧德時代和比亞迪正沖擊 500wh/kg。以獲得一度電為例，液態電池方案需 5 公斤三元鋰電池或 8 公斤多磷酸鐵鋰電池，固態電池僅需 2 公斤多。當下純電汽車動力電池多達 100 度，液態電池包重量達 500kg 乃至 1 噸多，續航約 700km，但電池增大導致車子自重增加，影響底盤、懸架、操控性和安全性，邊際效應明顯。而固態電池方案，100 度動力電池包重量僅 200 多公斤，若堆到 1 噸多，可獲得 500 度超級電池，按百公里 18 度電能耗，續航超 2700 公里，里程焦慮將不復存在。

然而，固態電池目前面臨成本難題。生產成本上，磷酸鐵鋰電芯成本已壓至 0.4 元/wh，容納一度電成本 400 元；高端三元鋰電芯成本 0.8 元/wh，容納一度電成本 800 元左右，部分企業甚至做到 0.25 元/wh。固態電池成本則高得多，最便宜的也要 1.5 元/wh，容納一度電成本 1500 元，較貴的達 5 元/wh，容納一度電成本 5000 元。以 50 度電池包為例，液態方案生產成本 4 - 5 萬元，對應車價 12 - 15 萬元；固態方案最便宜也要 7 - 8 萬元，對應車價 21 - 24 萬元。若制作 500 度超級電池，固態電池方案電池包最便宜也要 75 萬元，對應車價 300 萬 - 400 萬元，價格高昂，難以普及。

固態電池成本居高不下，原因涉及多方面。原材料上，固態電解質生產成本高，電解液價格便宜，一公斤不到 40 人民幣，而聚合物電解質 PEO、氧化物電解質 LLZO 每公斤價格成千上萬，硫化物電解質（鋰磷硫氯）更是接近 4 萬元/公斤。良品率方面，液態電池成熟，固態電池目前良品率普遍不到 70%，大量原材料和工時被浪費。工藝上，液態電池產線設備和工程師資源豐富，固態電池為解決界面阻抗需等靜壓設備，硫化物生產要求絕對干燥或惰性氣體環境。訂單量上，固態電池因成本高、工藝復雜、良品率低，訂單不足，難以形成規模效應。

不過，降低固態電池成本并非無跡可尋。十五年前，液態電池一度電價格高達 1200 多美元，到 2021 年降至 130 美元/度。當時消費電子行業立下汗馬功勞，在手機、平板等高價值產品面前，電池成本占比低，2005 年 - 2012 年消費級鋰電池導入期，電芯價格從 1 美元/wh 降至 0.5 美元/wh，2012 年 - 2015 年智能手機高速增長期，電芯價格繼續降至 0.3 美元/wh 及更低，2015 年前后大量新能源品牌崛起。對于固態電池，當下可先從無人機、手機、平板等對電池價格不敏感的領域入手，逐步降低成本。

值得欣慰的是，中國在固態電池技術上正不斷取得突破。10 月 7 日，新華社消息稱，中科院物理所旗下黃學杰團隊聯合華中科技大學、中科院寧波材料技術與工程研究所的科研團隊，開發出陰離子調控技術，解決了固態電解質和電極之間的界面難題，不僅降低“界面阻抗”，還延長電池壽命，幾百次循環后性能穩定，遠超行業平均水準。在固態電池領域，中國背靠世界頭號消費電子生產國和頭號新能源汽車生產國的優勢，需求端旺盛，生產端若能跟上，固態電池的普及或許指日可待。