固态电池2027年有望小批量生产 苗圩：仍需解决技术、成本问题

“从当前全球固态电池研发进展来看，量产技术工艺有待成熟，2027年前后有望小批量生产。”“计划2027年左右启动批量示范装车应用。”

日前，记者在第二届中国全固态电池创新发展高峰论坛采访了解到，对于备受关注的固态电池落地路径，不少产业人士给出了小批量量产时间表。

随着现有液态锂离子电池密度已接近理论极限，产业链上的企业正在攻关新一代电池技术。其中，全固态电池因高安全性和高能量密度被行业视为最具潜力的“下一代动力电池”。

全国政协常委、经济委员会副主任，工业和信息化部原部长苗圩表示：“固态电池在安全与能量密度等方面相比现有的液态电池产品具有明显的优势，有望解决新能源汽车续航与安全两大痛点，成为全球动力电池下半场竞争的焦点之一。（不过）固态电池产业化仍需解决技术、工艺和成本的问题。”

中国科学院院士、中国全固态电池产学研协同创新平台理事长欧阳明高在论坛上分享，当前，要聚焦以“硫化物”电解质为主体电解质，匹配高镍三元正极和硅碳负极的技术路线，以比能量400瓦时/公斤、循环寿命1000次以上为性能目标，确保2027年实现轿车小批量装车，2030年实现规模量产。为了实现这一目标，首先要建立全行业共性基础材料供应链。

固态电池商业化难在哪儿？

固态电池是一种使用固态电解质取代传统锂离子电池中电解液的新型电池。传统液态锂电池主要由正极、负极、电解液和隔膜四大关键要素组成。固态电池使用固态电解质替换传统液态锂电池中的电解液。

现阶段传统液态锂电池的能量密度已经接近350Wh/kg 的理论极限，且存在电池热失控等安全隐患。固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池主流地位的电池技术。从固态电池的发展路径来看，固态电池大致可分为半固态、准固态、全固态等。

苗圩称：“此前部分企业宣布已经量产装车的固态电池大部分是半固态电池。需要澄清的事实是，半固态电池仍然属于液态电池的范畴，不能与固态电池混为一谈。绝不是液态电池随着电解液液体的减少就可以发展成为固态电池，这是完全两个不同的概念。”

根据固态电解质的分类，固态电解质主要有三大技术路线：聚合物电解质、氧化物电解质、硫化物电解质。

当前，生产工艺复杂限制了全固态电池大规模商业化应用。中国科学院院士、厦门大学教授孙世刚指出：“我们必须面对一系列技术挑战。材料科学方面，寻找合适的固体电解质是关键。理想状态下的固体电解质需要具备高离子电导率、良好的化学稳定性及机械强度。”

固态电池电解质综合性能存在难以平衡难题。国联证券在一份研究报告中指出，从材料特性来看，无论聚合物、氧化物还是硫化物，其作为固态电解质的综合表现不佳，如聚合物电解质易加工、生产难度低，但是离子电导率不高，影响充放电性能，氧化物和硫化物电解质具有更高的电导率、安全性和机械强度，但是其制造难度更大，成本更高。

“界面问题也是不容忽视的一环。固态电池中电极与电解质之间的界面接触不良会导致电池内阻增加，影响电池的整体性能。”孙世刚表示。

除了技术和工艺的问题之外，成本也是固态电池大规模量产的关键因素。苗圩强调，“当前，液态锂离子电池单体成本大体是每瓦时0.5元左右。而固态电池在没有大规模量产的前提下，成本相对较高，仅材料成本每瓦时在2元以上。一个100度的电池包仅材料成本就已经超过20万元，远高于现有液态电池。因此，在相当长的时间内，液态电池和固态电池很可能是在市场上并存关系，而非取代。”

比亚迪锂电池有限公司CTO孙华军介绍，“从长期角度来讲，成本不是问题，因为硫化物固态电池里面影响成本最大的其实是三元镍钴锰。现在的硫化物电解质成本为什么高？核心问题是没有量，在没有量的情况谈成本其实没有太大的意义。我们做了一些测算，如果规模化上来之后，固液可以接近于同价，液态的三元电池跟固态的三元电池理论上是可以做到固液同价的。”

2027年左右启动批量示范装车

“欧、美、日、韩等传统汽车强国高度重视全固态电池的研发与产业化，欲借固态电池实现对我国动力电池产业的换道超车，国内相关企业也都加大了在相关方面的布局。”苗圩分享。

苗圩介绍，从国外来看，日本丰田预计在2027年到2028年固态电池进入实用化阶段，2030年以后大规模生产。韩国三星预计在2027年开始量产。从国内的情况来看，上汽、广汽、奇瑞、比亚迪等车企纷纷宣布固态电池量产的时间表，宁德时代主攻硫化物的路线，正开展20Ah样件的试制，预计在2027年小批量生产。

当前，产业端研究进展如何，何时实现量产？

孙华军透露，“比亚迪已经开始启动固态电池产业化的可行性验证，涵盖关键材料技术攻坚、电芯系统开发以及产线建设。计划2027年左右启动批量示范装车应用，预计在2030年前后实现大规模量产。”

据了解，2013年，比亚迪启动全固态电池的研发，研发重点在技术路线的探索、材料的探索。2016年启动了整个技术可行性验证。2023年开始启动产业化可行性验证，在整个电芯系统、产线布局，包括材料各种关键技术实施攻坚。

一汽集团首席科学家兼研发总院（科技创新管理部）高端汽车集成与控制全国重点实验室主任王德平分享，全固态电池经过近几年的发展，已突破关键技术，现阶段正处于原型样机阶段。能量密度达400Wh/kg的全固态电池，预计在未来两至三年，有望实现小批量装车应用。

广汽埃安也正在进行全固态电池研发，目前在电解质材料方面选择了两条路线。“一个基于硫化物的多元复合，一个是基于聚合物的多元复合。”广汽埃安电池研发部部长李进分享，“我们重点围绕高容量正极和负极，还有高性能的固态电解质材料及成膜技术，还有固固界面改性技术做攻关。

李进认为，人工智能（AI）发展将推进全固态电池开发。“人工智能现在发展很快，我们也在推进建设人工智能开发平台，在全固态电池开发中希望利用各种仿真计算和AI深度学习模型，对固态电解质进行创新性开发，（包括）应用的稳定性、安全性、加工性、固固界面等问题，通过AI的导入，肯定会大幅加速全固态电池开发的进度。”