全固态电池产业化渐行渐近
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在当今能源转型的大背景下,电池技术的革新成为推动新能源产业发展的核心动力。全固态电池作为下一代电池技术的璀璨明星,正逐渐从实验室走向产业化的舞台,其发展进程备受各界瞩目。
在近日召开的中国电动汽车百人会论坛(2025)上,关于全固态电池的讨论成为焦点,多位专家达成共识,2027 年至 2030 年将是全固态电池商业化的关键时期。中国科学院院士欧阳明高预测,全固态电池产业化将于 2027 年至 2028 年开启,到 2030 年实现规模产业化,届时能量密度可达 400Wh/kg,将超越传统液态和固液混合电池。而能量密度达到 500Wh/kg 的车用全固态电池将于 2030 年至 2035 年间实现量产,不过这期间存在 5 年的不确定期。中国电子科技集团第十八研究所研究员肖成伟也提出了类似的时间规划,2025 年业界将推出全固态样车,2027 年实现百辆到千辆级的示范,2030 年实现全固态电池小规模量产和整车应用,2035 年实现大规模量产。在能量密度目标上,2027 年全固态电池单体要做到 400Wh/kg,2030 年达到 500Wh/kg,2035 年期望做到 700Wh/kg。
企业层面也纷纷传来好消息,展示着全固态电池的最新 “进度条”。长城控股旗下动力电池厂商蜂巢能源研发的软包固态电池电芯,已具备小批量生产能力,在材料体系上实现突破,大幅提升了能量密度。合肥国轩高科动力能源有限公司首席科学家朱星宝透露,国轩高科将于 5 月 17 日发布全新高安全固态电池,能量密度为 300Wh/kg。太蓝新能源在固态电池产业化方面节奏清晰,2025 年致力完成无隔膜产品体系开发和电池验证,2026 年正式开启全固态电池的小批量生产工作,2027 年实现规模量产,同时积极开拓在新能源电动车、低空等领域的示范性应用。
全固态电池之所以备受青睐,是因其具有诸多传统电池无法比拟的优势。与传统的液态锂电池相比,全固态电池采用固态电解质,从根本上解决了液态电解质易泄漏、易燃等安全隐患,大大提升了电池的安全性。同时,全固态电池能够实现更高的能量密度,有望为电动汽车带来更长的续航里程,满足消费者对出行便利性的需求。此外,其还具备良好的充放电性能和循环寿命,在快速充电和长期使用方面表现更为出色。
不过,全固态电池在迈向产业化的征程中并非一帆风顺。从技术层面来看,全固态电池需要攻克关键材料、界面和复合电极等方面的难题。例如,固态电解质的离子电导率相对较低,限制了电池的充放电速度;电极与电解质之间的界面电阻较大,影响了电池的能量转换效率。在成本控制方面,由于全固态电池生产工艺复杂,对设备和材料要求高,导致其制造成本居高不下,这成为阻碍其大规模应用的重要因素。而且,硫化物电解质化学稳定性较差,与正极材料兼容度差,且对氧气和水分敏感,对生产工艺和环境提出了严苛要求。在生产过程中,硫化物固态电池生产线还会释放硫化氢有毒气体,对生产安全和设备长期抗腐蚀性能等方面构成挑战。
尽管面临挑战,但行业内各方正积极应对。在技术研发上,加大投入,产学研协同创新,力求突破技术瓶颈。例如,通过纳米界面修饰技术等手段突破离子传导障碍,提升固态电解质的性能。在产业生态构建方面,产业链上下游企业加强合作,从材料供应、设备制造到电池生产、整车应用,形成紧密协作的产业联盟。设备厂商也在积极布局,为全固态电池生产提供关键设备。像利元亨详细介绍了全固态电池所需的新设备,包括干法设备、电解质热复合设备等;先导智能成功打通全固态电池量产的全线工艺环节,为产业发展提供有力支撑。
展望未来,全固态电池若能成功实现产业化,将对新能源产业产生深远影响。在电动汽车领域,它将极大提升车辆的性能和用户体验,推动电动汽车市场的进一步扩张,重塑汽车市场的消费结构。在储能领域,全固态电池的高能量密度和安全性也使其具有广阔的应用前景,为电网储能、分布式能源存储等提供更可靠的解决方案。随着技术的不断成熟和成本的逐步降低,全固态电池有望成为能源领域的核心力量,为全球可持续发展注入新的活力 。