【能量密度】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。”

　　目前，《中国经营报》记者在第贰届中国全 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，很多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槽点，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，第壹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 ，这是完全两个不一样的概念。”

　　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：“我们务必面对一系列技术挑战。材料科学方面，寻找适当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，不管聚合物、氧化物还是硫化物，其作为固态电解质的综合表现欠安，如聚合物电解质易加工、生产难度低，可是离子电导率不高，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，可是其制造难度更大，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造成电池内阻增加，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条件下，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20万元人民币，远高于现有液态电池。因此，在很长一段时间内，液态电池和 固态电池 有可能是在市场上并存关系，而非替代。”

　　 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实际上就是三元镍钴锰。如今的硫化物电解质成本为啥高？关键问题是没有量，在没有量的情景谈成本其实没有太大的意义。我们做了一点测算，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。从国内的情景来看，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，产业端研究进展咋样，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、电芯系统开发和产线建设。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。”

　　记者了解到，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，包含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，（包含）应用的稳定性、安全性、加工性、固固界面等诸多问题，通过AI的导入，肯定会大幅加速全 固态电池 开发的进度。”