我国全固态电池研发领跑全球 产业化进程面临技术攻坚期

固态电池正成为新能源产业的重要发展方向。

根据行业测算,到2030年,全球固态电池总出货量有望突破700吉瓦时,其中全固态电池出货量或将超过200吉瓦时,产业发展潜力巨大。

作为破解传统锂电池续航焦虑与安全隐患的核心方案,全固态电池正在吸引越来越多的关注和投入。

全固态电池的核心创新在于用固态电解质替代传统液态电解液。

现有的手机、新能源汽车、笔记本电脑等设备普遍采用液态锂电池,其中间夹层为液态电解质,为锂离子提供传输通道。

与之不同,固态电池内部采用固态电解质,包括含锂的无机盐、聚合物或陶瓷等材料。

根据固液比例的不同,可分为半固态、准固态和全固态三种类型。

其中,全固态电池将液态电解质完全替换为固态电解质,真正实现"零水分",具有耐热性超过300摄氏度的优势,相比传统液态电解液仅能耐热100至200摄氏度的性能有显著提升。

在安全性和续航能力方面,全固态电池具有突出优势。

由于完全消除了液态电解质,有效避免了传统液态电池可能出现的漏液、起火等安全隐患。

同时,100公斤的全固态电池有望实现1000公里以上的续航里程,并支持10至15分钟的快速充电,使电动汽车充电速度接近传统加油速度,这对解决新能源汽车用户的"里程焦虑"和"充电焦虑"具有重要意义。

我国在全固态电池领域的技术进展令人瞩目。

中国科学院院士欧阳明高指出,虽然我国全固态电池研发起步较晚,但发展速度极快,2025年新公开的全固态电池专利已占全球总量的44%,实现了全球领跑。

这一成就反映了我国在新能源电池领域的创新能力和发展潜力。

然而,全固态电池距离大规模商业化应用仍需克服多项技术难题。

作为门槛极高的革命性技术,全固态电池需要从关键材料、界面、电极、电芯等方面进行综合解决。

当前的重点难题包括电解质的电化学、空气和热稳定性,电解质隔膜的机械稳定性,正极的热稳定性、电化学稳定性和机械稳定性,负极的界面反应与稳定性,以及大容量全固态电芯的热稳定性等。

这些问题的解决需要基础研究和工程应用的深度融合。

关于产业化时间表,业界形成了基本共识。

中国电池工业协会副理事长张天任表示,固态电池的市场普及将分两个阶段推进。

第一阶段是半固态电池的发展,即固液混合技术,该技术相对成熟,预计今年开始会逐渐进入消费市场。

全固态电池则需要三至四年或四至五年的时间,才能逐步进入寻常百姓家。

欧阳明高也给出了相似判断,认为未来三至五年内,能量密度达到300-350Wh/kg的全固态电池实现普及的可能性较大。

在全固态电池与现有电池技术的关系问题上,业界认为这是一个长期共存而非相互替代的过程。

磷酸铁锂电池因其成本优势明显,在我国新能源汽车动力电池领域仍占据主导地位。

欧阳明高表示,磷酸铁锂电池将在相当长的时期内继续使用,发展全固态电池与推广使用磷酸铁锂电池并非相互替代、非此即彼的关系,而是在不同应用场景中各有其适用范围,共同推进新能源产业的发展。

全固态电池的研发与产业化是一场长期的系统工程,既需要技术突破,也需要产业链协同与市场验证。

我国已在专利和研发速度上实现领先,但距离规模化应用仍需攻坚。

把握阶段性节奏、推动多路线协同,将决定我国在下一代动力电池竞争中的战略主动权。