2月24日，梅赛德斯-奔驰开启全固态电池路测，此次测试车搭载的固态电池能量密度达到450瓦时/千克。作为最具潜力的“下一代动力电池”，固态电池行业不断升温，多家企业密集更新量产时间表。
在日前举行的2025中国全固态电池产学研协同创新平台年会上，中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高预计，“全固态电池2027年开始装车验证，真正形成规模可能需要5年到10年时间，预计2030年实现量产”。
掀起争抢研制热潮
固态电池并非一项全新技术。
丰田汽车早在2006年便已开展固态电池研发工作，近期宣布将于2026年小批量试产，2030年后将大规模生产；本田汽车宣布2025年1月起试生产纯电动汽车全固态电池；日产计划今年开始在横滨工厂试生产固态电池，到2028年推出配备全固态电池的电动汽车。
在固态电池上抢跑的日系车企，已然靠近量产的边界。形势紧迫，国内电池制造商和汽车企业纷纷启动加速模式。
宁德时代2024年公布3项固态电池专利，并且透露了“2027年小规模量产全固态电池”的时间表。据了解，宁德时代已建成全固态电池中试生产线，正进行工艺优化与产品验证，若能在这一阶段解决安全和性能难题，接下来就能进入生产技术探索阶段。
华为在去年年底公布了一项最新硫化物固态电池专利，名称为《掺杂硫化物材料及其制备方法、锂离子电池》。欧阳明高表示，“2024年是中国全固态电池的里程碑年份，去年下半年以来，我国申请的全固态电池专利数量快速增长”。
比亚迪锂电池有限公司首席技术官孙华军介绍，比亚迪2013年开始全固态电池研发，已启动固态电池产业化可行性验证，涵盖关键材料技术攻坚、电芯系统开发和产线建设。预计2027年启动全固态电池批量示范装车应用，2030年后实现大规模商业化落地。
新能源车企也在紧追慢赶。广汽埃安宣布将在2026年实现全固态电池量产装车，率先搭载于旗下高端品牌昊铂；奇瑞汽车计划在2026年实现全固态电池上车，2027年规模化量产；上汽集团宣称2026年全固态电池实现量产交付，2027年搭载全固态电池的智己新车实现量产交付；长安汽车计划到2030年推出液态、半固态、固态等8款自研电芯。
随着固态电池风口渐盛，越来越多企业开始“上桌”。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说，经过近几年发展，我国全固态电池关键技术研发取得突破，目前正处于原型样机阶段。能量密度达400瓦时/千克的全固态电池，有望在未来2年至3年内实现小批量装车应用。
技术路线逐渐聚焦
固态电池之所以至今未成为主流技术方案，并非企业们“不想做”，而是“做不到”。固态电池采用全新结构和材料，其生产工艺、材料体系更加复杂，成本也高出不少。
“固态电池的研究已取得重要进展，但还需解决诸多基础科学问题和工程技术难题。”中国科学院院士、中国全固态电池产学研协同创新平台专家委员会副主任孙世刚分析，挑战主要来自如何进一步提升固态电解质的离子导电率、与锂金属和高比能电极材料的匹配性，并构筑相容稳定的固固界面。在材料方面，寻找合适的固态电解质是关键。理想状态下的固态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。另外，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。
除了技术和工艺外，成本高的问题同样限制了固态电池大规模应用。当前，液态锂离子电池单体成本为每瓦时0.5元左右。固态电池在没有大规模量产的前提下，成本相对较高，材料成本每瓦时在2元以上。一个100千瓦时的电池包仅材料成本已经超过20万元，远高于现有液态电池。
目前，固态电池领域技术路径多元。其中，聚合物固态电池、氧化物固态电池以及硫化物固态电池是三大主流技术路线。
“从全球范围来看，全固态电池研制逐渐聚焦到硫化物技术路线上，投入持续增加。”欧阳明高建议，全固态电池的技术路线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，以比能量每公斤400瓦时、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。
“在硫化物固态电解质方面，国内众多企业已经拥有了小批量供应能力，还需要重点攻克大规模生产工艺。”欧阳明高说。
智能应用驱动创新
当前，正值全球人工智能技术快速迭代关键时期，大语言模型和科学智能结合，升级研发平台，成为全固态电池关键材料体系创新与构建的加速器。
传统实验室研发流程中存在时间、物料、电能和人力浪费问题。苏州易来科得科技有限公司首席执行官陈新虹说，公司正在经历从实验试错到智能自动设计的变革。今年电池设计效率将提升2倍至5倍，智能设计将再提升两个数量级。
宁德时代新能源科技股份有限公司研发总裁欧阳楚英介绍，公司从系统维度进行创新，通过多尺度集成仿真将材料、电芯和系统设计耦合优化，实现正向与逆向设计反馈，提升产品性能。“公司基于应用经验构建物理图像，从工程问题中提炼科学问题，并借助AI和实验形成闭环。”
“以前电池材料研发以试错型为主，耗费大量人力，周期长、效率低。现在人工智能改变了以前的研发模式。”欧阳明高说，现在已实现全过程自动材料设计，比如自动化的实验、表征、仿真、制备，实现全流程智能化。
借助人工智能技术，对海量数据进行深度挖掘和分析，为固态电池的研发工作提供了便利。欧阳明高介绍，全固态电池AI大模型，提供各类专家智能体与智能设计工具，实现材料体系智能匹配、设计参数、智能选优、制备工艺、智能推荐等研发服务，可以让电池研发效率提升1个至2个数量级，节省70%至80%的研发费用。
全固态电池是下一代电池技术竞争的关键制高点。可以预见，在人工智能驱动下，研发模式的变革，必将加速全固态电池在关键技术、成本、量产应用等方面的突破。(本报记者 刘瑾 潘卓然)
来源：经济日报