全固态电池进入关键研发期，2030 年前后趋于成熟

在科技飞速发展的当下，能源领域的创新始终是推动社会进步的关键力量。近年来，全固态电池作为新一代电池技术，吸引了全球科研人员、企业以及投资者的目光，成为了能源领域的研究焦点。众多迹象表明，全固态电池现已进入关键研发期，预计在 2030 年前后将趋于成熟，届时，它极有可能给多个行业带来革命性的变革。

全固态电池，简单来说，是对传统锂离子电池的一次重大革新。传统锂离子电池采用液态电解质来传导离子，实现充放电过程，但这种液态电解质存在着诸多弊端，如易燃、易挥发，在高温等极端条件下可能引发安全问题，并且能量密度提升受限，难以满足人们对长续航、高安全性电池的需求。而全固态电池则将液态电解质替换为固态电解质，从根本上解决了传统电池的安全隐患，同时为提升能量密度打开了新的空间。这一改变看似简单，实则涉及到材料学、电化学等多个学科领域的复杂技术难题。

从全球范围来看，各国政府和企业对全固态电池研发的投入持续增加。在政策方面，2025 年 2 月，工信部等 8 部门印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》，明确支持储能用固态电池发展，提出加快长寿命、高安全性固态电池技术攻关，推动锂电池和钠电池固态化发展。4 月份，工信部印发的《2025 年工业和信息化标准工作要点》提出建立全固态电池标准体系，以加速其产业化进程。这些政策的出台，为全固态电池的研发和产业化营造了良好的政策环境，吸引了更多的资源投入到这一领域。

在企业层面，各大车企和电池制造商纷纷加大在全固态电池领域的布局。日本的丰田作为汽车行业的巨头，一直致力于全固态电池的研发。虽然曾有消息称其将全固态电池量产时间从原定的 2027 年推迟到 2030 年以后，但这也从侧面反映出全固态电池技术研发的难度和复杂性。即便如此，丰田在该领域的投入和决心并未改变，其计划在 2027 年实现全固态电池装车测试，一旦技术成熟，大规模量产将为其在电动汽车市场赢得巨大的竞争优势。韩国的三星 SDI 也不甘落后，预计在 2027 年启动量产，并且已经与多家汽车制造商就生产问题展开讨论。此外，美国的多家初创公司聚焦于能量密度、充放电速度等核心性能的突破性提升，加速推进技术专利布局与量产工艺验证。

在中国，全固态电池的研发同样进展迅速。广汽集团在 2024 广州车展上表示，其固态电池已取得突破性进展，电芯能量密度达到 400wh/kg 时，能满足电池在极端环境下的安全性与可靠性要求，计划在 2026 年实现装车搭载。广汽埃安也宣布将在 2026 年实现全固态电池量产搭载。东风日产在车展上展示的全固态电池技术，能量密度和续航里程几乎可达现有电池的两倍，充电时间缩短到传统电池的三分之一，预计 2024 年启动试点工厂，2028 年之前量产上市。长安汽车计划在 2030 年推出液态、半固态、固态等 8 款自研电芯，2027 年之前推动重量能量密度达到 350 - 500Wh/kg、体积能量密度 750—1000Wh/L，并逐步量产应用，2030 年实现全面普及。

在技术研发方面，虽然全固态电池前景广阔，但目前仍面临着诸多挑战。首先，电极材料在嵌脱锂过程中出现的体积膨胀和收缩问题，可能导致固态电极与电解质界面分离，进而缩短电池寿命。其次，高电导率的固态电解质虽能提升电池动力性能，但往往空气稳定性较差。再者，硅基材料虽可显著提高电池能量密度，却需要解决体积膨胀带来的一系列难题。不过，科研人员正在积极探索解决方案。例如，中国科学院院士欧阳明高团队聚焦硫化物全固态电池技术路线，通过结构调控实现了 Ni90 高镍正极跟硫化物复合电极下 235 mAh/g 的容量，1C 下循环超过 700 圈，5C 下循环超过 5000 圈，还创新性地提出了高容量、高稳定性的硅碳负极制备方法。

从市场应用前景来看，全固态电池一旦成熟并实现大规模量产，将在多个领域展现出巨大的优势。在电动汽车领域，其更高的能量密度将大幅提升车辆的续航里程，解决消费者的 “里程焦虑”;出色的安全性将降低车辆起火等安全事故的风险，提升电动汽车的整体安全性。在储能领域，全固态电池可以提高储能系统的稳定性和能量存储效率，为可再生能源的大规模存储和利用提供有力支持。此外，在航空航天、机器人等对电池性能要求极高的领域，全固态电池也将大有用武之地。

预计在 2027 - 2030 年期间，全固态电池将逐步实现规模产业化。初期，它可能会率先应用于高端电动汽车、航空航天、家庭储能等对性能和安全性要求较高的领域。随着技术的不断完善和成本的逐步降低，到 2030 年前后，全固态电池有望迎来产业化拐点，市场渗透率将快速增长。

全固态电池的研发正处于关键时期，尽管面临诸多挑战，但全球各界的积极投入和不断取得的技术突破，让我们有理由相信，在 2030 年前后，全固态电池将趋于成熟并实现大规模应用。它的到来，不仅将改变我们的能源使用方式，还将为众多产业带来新的发展机遇，推动整个社会向更加高效、安全、环保的方向迈进。