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财联社
近日，2025 中国动力电池材料产业链大会暨第六届中国固态电池技术大会在安徽合肥举行。会上，多名业内人士就新一代动力电池的前瞻技术、产业链供应链的韧性与稳定等行业热点及痛点展开讨论。
随着市场需求的持续增加和固态电池技术不断进步与突破，行业预计全球固态电池出货量在 2025 年和 2030 年将分别达到 10GWh 和 614.1GWh，市场空间继续扩大。
与此同时，尽管其未来前景广阔，但全固态电池短期内仍面临短期难量产、高成本、产业链不完整、高界面阻抗等多重挑战。
固态电池产业化加速 多技术路线并行发展
全固态电池是动力电池技术发展的重要趋势，有望从根本上提升电池的安全性和续航里程。目前世界各大主机厂、电池厂都在积极布局全固态电池的开发。
从国内固态电池技术发展来看，比克电子技术总工占孝云表示，众多高校及企业致力于固态电池研发，技术路线多元化，半固态/全固态均有布局。相比国外，重点以半固态为特色，固/液混合电池布局早，产业链完整，企业正尝试装车。但对全固态技术方案多元，主流技术路线尚未确定，舆论上一般均以宣传高比能凸显先进性。
熊储能源董事长张贤文表示，在固态电池行业中，电解质和电芯公司多，路线多。其中，电解质公司约占 45%，竞争激烈。
目前，固态电解质主要包括聚合物、氧化物、硫化物、卤化物等。
国际方面，从固态电池产业化发展较快的丰田、日产、SDI 均采用高镍三无正极，硫化物电解质，差别只在负极，预计在 2027 年后实现量产。比克电子技术总工占孝云认为，「目前国内外还没有开发出大于 400 瓦时/公斤，满足综合性要求，能够商业化的全固态车用电池。」
相比之下，半固态电池的商业化进程相较于全固态发展较快，现阶段可量产。行业中一般复合使用电解质，弥补单一电解质材料的短板。据悉，聚合物和氧化物复合的半/准固态方案能够兼容现有工艺，性价比高。
会上，比克电子技术总工占孝云披露了该公司半/准固态电池的最新进展：其应用于数码安防的半固态电池已给国际知名防爆安全移动通信设备供应商供货，年销售额大于 2000 万元；应用于磁吸充电宝的相关产品已给国内中高端企业送样，预计 2025 年第四季度出货；用于 EV 领域的 43Ah 容量电池电性能达标，已给国内客户送样，预计 2026 上半年有批量订单；用于 eVTOL 领域的产品电性能达标，已给国外头部企业送样，预计 2026 年上半年有批量订单。
在现阶段，400-500wh/kg 的半固态电池率先量产，锂金属电池突破 600Wh/kg 瓶颈，全固态聚焦硫化物电解质界面得到优化。横渠科技华东区域总监谢展鹏认为，干法电极、等静压设备、锰基正极、锂金属负极是未来五年关键创新方向，全固态电池在消费电子、低空经济、电动汽车等领域的产业化路径将会逐渐清晰。
全固态电池商业化落地 短期仍面临多重挑战
需要注意的是，全固态电池目前仍面临短期难量产、高成本、产业链不完整、高界面阻抗等一系列挑战。
在星楷科技总经理黄璟看来，固态电池的材料合成是影响全固态电池产业化发展的关键问题。他表示，固体电解质作为全固态电池的核心材料，其性能提升、微化处理和低成本化，均是任重道远。此外，电极体系的合理构建、粘结剂和溶剂的筛选以及适配集流体的选择等，仍面临着不少挑战。
在电芯制备方面，粘结剂和溶剂体系的颠覆性，以及电解质层本身的超薄性、致密性要求，都为成膜工艺带来新的困难。黄璟表示，良好的固-固界面，需要精心控制电极/电解质复合、多层单元堆叠、电芯一体化成型等各个工艺点。材料合成与电芯制备方面的技术创新，均需要通过装备方面的协同创新来实现。
宁德时代技术顾问赵鹏程则表示，固态电池对压力的需求远超液态电池，主要体现为三大核心挑战：首先，压力需跃升至 2MPa 甚至更高级别；其次，高压环境下压力均匀性至关重要，微小偏差可能导致电池循环寿命骤降或系统性能衰减；最后，压力需实现动态调控，例如充放电过程中需按不同需求调整压力。传统液态电池的固定式结构方案，如泡棉、弹簧等无法满足需求，且会牺牲电池包轻量化与成本优势。
为解决这一难题，宁德时代推出液压电池系统。据介绍，该方案在系统层级将电芯间充满厚度为 1mm 的油液实现电池包内部压力的实时可调与均匀分布，同时借助密封框架将液体封闭于电芯内部，实现结构小型化、轻量化与低成本。
对于业界关注的密封可靠性，赵鹏程以燃料电池技术类比：「燃料电池密封周长可达千米以上，且寿命达 3 万小时，而液压系统密封要求仅为其 1/10，可通过材料工艺优化满足车规级 20 年寿命要求。」
面对固态电池密封性难题，应借鉴燃料电池成熟解决方案，坚定开发信心。在初期攻坚阶段，要做好技术验证与迭代准备，确保方案可靠性。赵鹏程表示，全固态电池开发重点正从材料本征特性开发转向材料与系统应用并重，为全固态电池商业化落地提供关键技术支撑。
固态电池材料技术进阶 电解质创新呈多元化趋势
「电池材料测试技术的发展历程，是一部从宏观性能表征迈向微观机制解析、从离线破坏性分析走向原位实时观测、从单一技术应用到多技术联用的演进史。」 横渠科技华东区域总监谢展鹏表示。
当前，固态电池产业化有所提速。截至 2025 年 8 月，全球头部企业已建成多条半固态电池中试线，能量密度达 400-500Wh/kg，循环寿命突破 1200 次。全固态电池中，固态电解质因高离子电导率成为研发焦点，多家企业正推进其与锂金属负极的兼容性验证。
国联汽车动力电池研究院有限责任公司张宏阳表示，在电池工作期间，氧化还原反应同时发生在正极-电解质和锂-电解质界面，电池在加工过程和电化学过程中产生的内部应力直接作用于固态电解质；固态锂电池的机械稳定性很大程度上取决于固态电解质的力学性能。优化电解质材料的应变工程成为研发焦点。
EVTank 在白皮书中表示，聚合物和氧化物主要用于半固态电池，硫化物和卤化物主要用于未来全固态电池，少部分用于半固态电池掺杂使用。2024 年中国聚合物和氧化物电解质出货量占比超过 98%，少量使用硫化物和卤化物。
从成本端来看，固态电解质作为固态电池的核心材料，对固态电池的性能和成本具有决定性影响。横渠科技华东区域总监谢展鹏表示，固态电解质材料成本较三年前下降 40%，设备投资效率提升超 30%。
与固态电池市场主流的电解质硫化物和卤化物不同。绿能纤材总经理邱磊认为，聚合物固态电解质由于其制备成本低、加工性能好以及良好的界面相容性，是目前最接近商业化应用的固态电解质之一，尤其是在一些对能量密度要求不极致，但对安全性、柔韧性要求较高的领域。
然而，聚合物固态电解质较低的室温电导率和较窄的电化学窗口是固态电池进一步推广的主要瓶颈。基于此，绿能纤材选择改性纤维素材料来制作聚合物固态电解质。
据介绍，选择改性纤维素材料来制作聚合物固态电解质能够增加离子传输位点，改善离子传导率。纤维素本身具有较高的机械强度和韧性，可以帮助提高聚合物电解质的整体力学性能。此外，纤维素材料的表面性质可以通过改性进行调控，有助于减少界面电阻，提高电池的整体性能。
与聚合物固态电解质不同，卤化物固态电解质作为主流固态电解质之一，存在着固-固接触的问题，固-固界面稳定性将严重影响电池的电化学性能和安全性，限制固态电池应用。
为应对上述难题，国联汽车动力电池研究院有限责任公司提出了一种通过引入分散缺陷来增强卤化物固态电解质的机械性能的方法—基于缺陷增强的增韧策略，这一策略在提升机械性能的同时，对离子电导率影响小，有指导材料合成的普适性作用。
国联汽车动力电池研究院有限责任公司张宏阳表示，该策略通过优化力学性能，电解质能够在电池运行过程中更好地适应正极材料的膨胀和收缩，从而提高整体的电化学性能和循环寿命。
（财联社）
文章转载自东方财富