固態(tài)電池拐點(diǎn)已到，技術(shù)突破加速，但量產(chǎn)還要等五年

環(huán)球零碳

碳中和領(lǐng)域的《新青年》

摘要：

固態(tài)電池的“拐點(diǎn)”確實(shí)已到，但要達(dá)到大規(guī)模、低成本、穩(wěn)定良率的量產(chǎn)與廣泛商用，還需要更長(zhǎng)時(shí)間。量產(chǎn)的四大短板還沒(méi)解決。

撰文 | 維小尼

編輯 | 小雨

→這是《環(huán)球零碳》的第1712篇原創(chuàng)

在新能源車（EV）行業(yè)突飛猛進(jìn)的當(dāng)下，固態(tài)電池技術(shù)正掀起一場(chǎng)革命。

能量密度翻倍、安全性大幅提升、充電時(shí)間縮短至15分鐘以內(nèi)，這些突破有望重塑電動(dòng)車市場(chǎng)格局。

尤其是最近，固態(tài)電池的關(guān)鍵技術(shù)頻頻獲得突破，整個(gè)產(chǎn)業(yè)似乎進(jìn)入“加速期”。

比如10月9日新華社報(bào)道，中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員黃學(xué)杰團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華中科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所等組成的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種陰離子調(diào)控技術(shù)，解決了全固態(tài)金屬鋰電池中電解質(zhì)和鋰電極之間難以緊密接觸的難題，為其走向?qū)嵱没峁┝岁P(guān)鍵技術(shù)支撐。相關(guān)研究成果已于7日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然-可持續(xù)發(fā)展》上。

10月6日，《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所團(tuán)隊(duì)近日在固態(tài)鋰電池領(lǐng)域取得突破，為解決固態(tài)電池界面阻抗大、離子傳輸效率低的關(guān)鍵難題提供了新路徑。該研究成果已于近日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》上。

企業(yè)方面也紛紛宣稱正在規(guī)劃GW級(jí)的固態(tài)電池產(chǎn)線。8月29日成都車展上，首搭半固態(tài)電池的全新上汽MG4正式上市，并宣稱即將量產(chǎn)。

清陶能源甚至計(jì)劃在2025年規(guī)劃半固態(tài)電池產(chǎn)能超10GWh，搭載智己L6 支持準(zhǔn)900V超快充。

國(guó)外方面，10 月 8 日，豐田與住礦金屬宣布在固態(tài)電池正極材料上取得新突破，目標(biāo)在 2027–2028 年將其用于量產(chǎn)車型。

此前，汽車制造商Stellantis 與 Factorial Energy合作的 FEST? 固態(tài)電池已成功驗(yàn)證，展現(xiàn)出15%→90%快充18分鐘的能力。

這些事件像一種集群效應(yīng)的信號(hào)——固態(tài)電池正在逐步從實(shí)驗(yàn)室走向工程化、從技術(shù)概念向商業(yè)應(yīng)用靠近。量產(chǎn)似乎就在眼前

面對(duì)這些龐雜信息，資本市場(chǎng)炒作了一波又一波，量產(chǎn)似乎就在眼前。然而業(yè)界人士并不這么樂(lè)觀。

全國(guó)政協(xié)常委、經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任苗圩今年在第二屆中國(guó)全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇就表示：“從目前全球固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)展的情況來(lái)看，固態(tài)電池技術(shù)工藝還沒(méi)有成熟，大體上2027年前后才能實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)，距離大規(guī)模的量產(chǎn)還需要更長(zhǎng)的時(shí)間。”

網(wǎng)絡(luò)上傳言，寧德時(shí)代將在2027年量產(chǎn)固態(tài)電池，但寧德時(shí)代坦言，商業(yè)化仍需突破材料工藝、成本控制等工程難題，預(yù)計(jì)2030年左右才能大規(guī)模量產(chǎn)。

也就是說(shuō)，對(duì)于寧德時(shí)代這樣的電池巨頭，都承認(rèn)固態(tài)電池量產(chǎn)要在五年之后。

市場(chǎng)為何會(huì)出現(xiàn)兩種不同看法？一些企業(yè)宣稱的固態(tài)電池“量產(chǎn)元年”為何從沒(méi)看到兌現(xiàn)？

市場(chǎng)炒作和技術(shù)突破的消息頻頻傳出，說(shuō)明固態(tài)電池的“拐點(diǎn)”確實(shí)已到，能量密度、穩(wěn)定性和柔性等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)展顯著。

但這只能說(shuō)明，固態(tài)電池正進(jìn)入“工程化加速期”——一些企業(yè)完成了從實(shí)驗(yàn)室突破到中試與示范應(yīng)用的關(guān)鍵躍遷，產(chǎn)業(yè)化節(jié)奏明顯加快，但尚未全面進(jìn)入“量產(chǎn)元年”。

要達(dá)到大規(guī)模、低成本、穩(wěn)定良率的量產(chǎn)與廣泛商用，還需要更長(zhǎng)時(shí)間。材料、工藝、供應(yīng)鏈與成本等，這些瓶頸都需要時(shí)間來(lái)解決。

固態(tài)電池產(chǎn)線圖示

01

量產(chǎn)的四大短板沒(méi)解決

根據(jù)液態(tài)電解質(zhì)占電芯材料混合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分類，電池可細(xì)分為液態(tài) (25%)、半固態(tài)(5%~10%)、準(zhǔn)固態(tài)(0%~5%)和全固態(tài)(0%)四大類，其中半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)和全固態(tài)3種統(tǒng)稱為固態(tài)電池。

固態(tài)電池中的固態(tài)電解質(zhì)取代了液態(tài) 電池的液態(tài)電解質(zhì)、隔膜，縮減了電池包質(zhì)量和體積，使得固態(tài)電池具備不易燃 爆且熱穩(wěn)定性好、能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、充放電性能更好等優(yōu)勢(shì)。

目前市場(chǎng)上很多企業(yè)宣稱的固態(tài)電池，大多是半固態(tài)和準(zhǔn)固態(tài)。真正的全固態(tài)電池，至少還需要解決以下短板。

一是工藝一致性與良率問(wèn)題尚未徹底攻克。

固態(tài)體系對(duì)薄膜厚度、界面處理、壓合與密封等精度要求極高。實(shí)驗(yàn)室可做出少量高性能樣品，但放到數(shù)萬(wàn)片、百萬(wàn)片級(jí)產(chǎn)能時(shí)，良率下降、缺陷增長(zhǎng)是普遍難題——制造設(shè)備與工藝必須經(jīng)過(guò)多輪迭代才能滿足汽車級(jí)良率標(biāo)準(zhǔn)。

二是材料與供應(yīng)鏈規(guī)模化尚不成熟。

硫化物、氧化物、陶瓷隔膜、鋰金屬負(fù)極的批量化、成本化制備和穩(wěn)定供應(yīng)，是量產(chǎn)前的硬約束。即便豐田已布局陰極材料放量，整體上下游要同步放量仍需時(shí)間。

三是成本曲線尚未形成（單位成本高于成熟鋰電）。

初期設(shè)備投入、潔凈室需求、材料加工損耗和較低良率導(dǎo)致單位成本偏高。要實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有液態(tài)鋰電的成本競(jìng)爭(zhēng)，至少需要規(guī)模、良率和材料成本同時(shí)顯著改善。

數(shù)據(jù)顯示，固態(tài)電池成本高達(dá)500美元/kWh，而鋰離子電池只需100-150美元/kWh，是三四倍。

四是完備的質(zhì)量、壽命與安全驗(yàn)證需要大量時(shí)間與場(chǎng)景試驗(yàn)。

汽車行業(yè)對(duì)電池的耐久、溫度循環(huán)、碰撞安全等要求苛刻——從實(shí)驗(yàn)室到車用認(rèn)證通常需要成千上萬(wàn)公里和多年的路試數(shù)據(jù)，短期難以跳過(guò)這一過(guò)程。

基于上述原因，短期內(nèi)看，固態(tài)電池目前仍處于“示范+小批量交付+局部車型應(yīng)用”階段，但真正的大規(guī)模量產(chǎn)并替代主流鋰電，需要等待成本曲線、良率與供應(yīng)鏈穩(wěn)定三者同時(shí)達(dá)到門檻。

02

若要進(jìn)入量產(chǎn)，需要滿足什么條件

現(xiàn)在很多企業(yè)宣布的所謂量產(chǎn)，都是示范與中試信號(hào)多，而且大多集中在“2026—2029”的中試、小批量窗口。

比如Stellantis 已聲明2026年示范車隊(duì)，豐田的目標(biāo)是2027–2028 在車型上實(shí)踐，SK On 將商業(yè)化目標(biāo)提前到2029年，寧德時(shí)代也把實(shí)現(xiàn)小規(guī)模試生產(chǎn)定在在2027年。

這表明，“示范—小批量—放量”時(shí)間軸在 2026—2029 年段加速展開。但都談不上量產(chǎn)。

按照業(yè)界的公司，固態(tài)電池若要進(jìn)入“量產(chǎn)元年”，必須滿足的三大條件。

一是主流車企宣布對(duì)多款量產(chǎn)車型批量交付（年交付>10 萬(wàn)輛）并公開第三方驗(yàn)證數(shù)據(jù)；

二是關(guān)鍵材料（固體電解質(zhì)、陶瓷隔膜、鋰金屬負(fù)極前體等）實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、低成本批量供貨；

三是一條或多條產(chǎn)線在單廠年產(chǎn) GWh 級(jí)且良率達(dá)到汽車級(jí)要求（初始良率>90%）并完成認(rèn)證。

目前我們看到的是“單點(diǎn)或小規(guī)模滿足條件”的案例（示范車、試產(chǎn)線），尚未見到同時(shí)滿足這三項(xiàng)的跨國(guó)或跨廠大規(guī)模證據(jù)。因此目前只能稱為“工程化加速期”。

圖說(shuō)：固態(tài)電池市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

03

固態(tài)電池“熱度”背后

盡管固態(tài)電池前景光明，但挑戰(zhàn)仍不可忽視。目前部分企業(yè)宣稱的“突破”，有些是“炒作”，還需實(shí)測(cè)驗(yàn)證。

對(duì)于固態(tài)電池，當(dāng)前最準(zhǔn)確的表述不是“已量產(chǎn)”，也不是“仍在實(shí)驗(yàn)室”，而是“已過(guò)實(shí)驗(yàn)室階段，正進(jìn)入工程化的加速期”。

這個(gè)階段意味著大量資源、資本與整車廠的實(shí)車驗(yàn)證正在把不穩(wěn)定的高性能樣品轉(zhuǎn)化為可復(fù)制的中試產(chǎn)品。但規(guī)模化量產(chǎn)與成本下探仍需時(shí)間與系統(tǒng)性改造。

按目前已披露的企業(yè)時(shí)間表與示范計(jì)劃評(píng)估，我們更有理由在 2027—2029 年看到局部量產(chǎn)與示范放量，若一切順利，2030 年前后有望進(jìn)入真正的大規(guī)模量產(chǎn)元年。那時(shí)，我們才能開上性能穩(wěn)定，充電快速、續(xù)航無(wú)憂的電動(dòng)車。

參考資料：

[1]https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202503161644422050_1.pdf

[2]https://auto.sina.cn/zz/hy/2025-09-25/detail-infrsfyp8804334.d.html

[3]https://auto.gasgoo.com/news/202510/11I70434968C501.shtml

[4]https://www.reuters.com/business/autos-transportation/toyota-sumitomo-metal-make-advances-cathode-materials-solid-state-batteries-2025-10-08/?utm_source=chatgpt.com

[5]https://interestingengineering.com/energy/china-catl-solid-state-battery-production-by-2027

[6]https://www.ecolithiumbattery.com/top-10-solid-state-battery-companies/

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