冬季續(xù)航里程的“腰斬”與頻見報端的著火事故，讓考慮換電車的杭州小陳猶豫不已。這也是不少消費者購買新能源汽車的擔(dān)憂。

11月底據(jù)央視報道，廣汽集團(tuán)建成國內(nèi)首條大容量全固態(tài)電池產(chǎn)線，正在小批量試產(chǎn)。固態(tài)電池這項被譽(yù)為“電池圣杯”的技術(shù)正加速從實驗室邁向產(chǎn)業(yè)化，有望解決新能源汽車?yán)m(xù)航與安全的核心痛點。

固態(tài)電池不僅被視作新能源汽車的“完美能源答案”，更被預(yù)言為低空經(jīng)濟(jì)與人工智能革命的“能源密碼”，一旦大規(guī)模量產(chǎn)，無人機(jī)、機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)或?qū)⒂瓉硇录o(jì)元。

然而熱潮之下仍需冷靜審視：當(dāng)前所謂“量產(chǎn)”大多仍處于中試階段，成本高企，技術(shù)難點尚在攻關(guān)。從“藍(lán)圖”到真正“裝上車”“飛上天”，固態(tài)電池是“全村的希望”，還是一場需要穿越荊棘的技術(shù)遠(yuǎn)征?產(chǎn)業(yè)界與科研界正展開一場關(guān)于時間、成本與科學(xué)規(guī)律的深度對話。

“電池圣杯”何以被寄予厚望?

塔吊在工地上忙碌運作，工程車輛來回穿梭，主體廠房橙白相間的外立面和玻璃幕墻熠熠生輝。眼下，臺州黃巖總投資52億元的清陶能源固態(tài)電池項目正全力建設(shè)。明年建成后，將形成10GWh的固態(tài)電池年產(chǎn)能。

“固態(tài)電池快速崛起，源于對傳統(tǒng)鋰電池痛點的精準(zhǔn)突破。”臺州清陶能源科技有限公司總經(jīng)理馬健男表示，固態(tài)電池根據(jù)電解質(zhì)情況分為半固態(tài)與全固態(tài)，與傳統(tǒng)鋰電池相比，固態(tài)電池在能量密度、安全性能和循環(huán)壽命上實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

他詳細(xì)列舉了清陶能源研發(fā)的固態(tài)電池的優(yōu)勢：實測續(xù)航突破1000公里，工作溫度范圍拓寬至-40°C至120°C，在穿刺、擠壓等極端場景下不會起火爆炸，電池循環(huán)次數(shù)可達(dá)3000次以上。“按每年行駛2萬公里計算，使用壽命可超10年，全生命周期成本降低40%。”

浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授范修林用生動的比喻解釋固態(tài)電池性能突破的原理：“傳統(tǒng)鋰電池內(nèi)部像一個‘流動的化學(xué)工廠’，鋰離子在液態(tài)電解液中移動完成充放電。但電解液怕冷怕撞，限制了性能。固態(tài)電解質(zhì)取代液體電解質(zhì)后，能量傳輸從‘乘船渡河’變成了‘陸路疾馳’。”

一系列的性能優(yōu)勢，讓固態(tài)電池被視為動力電池的“終極形態(tài)”，并引發(fā)全球范圍的產(chǎn)業(yè)熱潮。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，近四年國內(nèi)規(guī)劃固態(tài)電池產(chǎn)能已超450GWh，實際投產(chǎn)超25GWh。預(yù)計到2030年，全球固態(tài)電池市場規(guī)模達(dá)到1163億元，其中中國市場規(guī)模達(dá)到182.3億元。

在這場技術(shù)革新的浪潮中，不同的電解質(zhì)技術(shù)路線各展所長。氧化物電解質(zhì)如同“沉穩(wěn)的守衛(wèi)”，具備優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性;硫化物電解質(zhì)堪稱“導(dǎo)電飛人”，擁有極高的鋰離子電導(dǎo)率;聚合物電解質(zhì)則像“柔韌的舞者”，以輕質(zhì)、柔韌等特性見長。三條技術(shù)路線齊頭并進(jìn)，共同推動固態(tài)電池加速進(jìn)入生產(chǎn)線。

今年以來，億緯鋰能、國軒高科等頭部電池企業(yè)中試線建設(shè)取得積極進(jìn)展，寧德時代、比亞迪等行業(yè)龍頭也已啟動半固態(tài)電池裝車測試。在這場產(chǎn)業(yè)競賽中，浙江多地正在搶抓機(jī)遇。

今年6月，瑞固(衢州)新材料科技有限公司硫化物固體電解質(zhì)項目正式點火投產(chǎn)，標(biāo)志著衢州固態(tài)電池核心材料實現(xiàn)量產(chǎn)。這個項目的掌舵人——王粲沖，是一位分子工程博士。2017年，當(dāng)不少人對固態(tài)電池還持觀望態(tài)度時，他就已專注于硫化物電解質(zhì)的研發(fā)。

“當(dāng)時基礎(chǔ)研究已有不小進(jìn)展，但真正要進(jìn)入生產(chǎn)線，前路還充滿未知。”王粲沖回憶道。作為一名科研出身的創(chuàng)業(yè)者，他深知從實驗室到產(chǎn)業(yè)化之路的艱辛。在技術(shù)路線的選擇上，他堅定地看好硫化物電解質(zhì)的前景，認(rèn)為這是全固態(tài)電池最具商業(yè)化潛力的方向。

選擇衢州作為產(chǎn)業(yè)化基地，王粲沖看中的是當(dāng)?shù)赝晟频幕ぎa(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和優(yōu)質(zhì)的營商環(huán)境。“從項目奠基到投產(chǎn)，僅僅用了一年時間，我真切感受到了什么是‘浙江效率’。”

如今，瑞固新材已實現(xiàn)百噸級產(chǎn)線的穩(wěn)定投產(chǎn)，可生產(chǎn)4大系列17種電解質(zhì)材料。“到2028年，我們的產(chǎn)能將達(dá)到數(shù)千噸級別。” 王粲沖充滿信心。

實驗與量產(chǎn)的現(xiàn)實碰撞

隨著核心技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)端熱情高漲，固態(tài)電池技術(shù)正加速從實驗室走向生產(chǎn)線。然而業(yè)內(nèi)人士指出，當(dāng)前所謂的“量產(chǎn)”大多仍停留在中試階段，距離真正的商業(yè)化落地尚有距離。

在去年的世界動力電池大會上，寧德時代董事長曾毓群曾以1至9的數(shù)字序列比喻技術(shù)成熟度：1代表初步探索，9意味著大規(guī)模量產(chǎn)。他認(rèn)為，當(dāng)前全固態(tài)電池的技術(shù)水平“最高只到4”，仍處于樣品試制與實驗驗證的關(guān)鍵爬坡期。

“真正經(jīng)得起市場檢驗的成熟產(chǎn)品尚未出現(xiàn)，當(dāng)前固態(tài)電池的量產(chǎn)并不等于真正的商業(yè)化落地。”范修林表示，從實驗室性能到規(guī)?；?、低成本、高可靠產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化之路，固態(tài)電池要實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，仍面臨基礎(chǔ)研究與工程化的雙重挑戰(zhàn)。

成本高企是首要瓶頸。盡管固態(tài)電池技術(shù)路線多樣，但由于整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模尚小，原材料成本是一大考驗。以瑞固新材專注的硫化物電解質(zhì)路線為例，王粲沖透露，主材硫化鋰占直接材料成本的60%–80%，其價格走勢直接決定電解質(zhì)總成本。而清陶能源選擇的“有機(jī)/無機(jī)復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)”路線，成本則受高性能陶瓷粉體、專用粘結(jié)劑等核心材料價格的影響。

中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席萬鋼在前不久的2025世界動力電池大會上表示：目前，全固態(tài)電池進(jìn)入研發(fā)和中試階段，要持續(xù)加強(qiáng)全固態(tài)電池關(guān)鍵科學(xué)問題與工程化、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)難題的研發(fā)攻關(guān)。

當(dāng)前，固態(tài)電池的生產(chǎn)要求較高。以硫化物電解質(zhì)為例，其對水分和氧氣具有高度反應(yīng)性，必須在超低水氧的嚴(yán)格環(huán)境下生產(chǎn)，聚合物電解質(zhì)路線同樣面臨規(guī)?；に噧?yōu)化的挑戰(zhàn)。對生產(chǎn)工藝、設(shè)施、環(huán)境的較高要求，導(dǎo)致固態(tài)電池的生產(chǎn)成本顯著高于常規(guī)電池。

再有，驗證體系與標(biāo)準(zhǔn)有待完善。固態(tài)電池要實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，還需通過嚴(yán)格的技術(shù)驗證、法規(guī)認(rèn)證、成本考核以及全生命周期可靠性測試。與此同時，市場對新技術(shù)認(rèn)知的深化和配套標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)也需同步推進(jìn)。

盡管挑戰(zhàn)重重，但產(chǎn)業(yè)界并未放慢腳步。圍繞成本、工藝等核心瓶頸，眾多企業(yè)正通過技術(shù)迭代、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，開辟降本增效的可行路徑。

清陶能源通過和上游材料企業(yè)共建供應(yīng)鏈，其原材料成本已降低30%。通過發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，固態(tài)電池單位制造成本較中試階段下降50%，正逐步接近高端液態(tài)鋰電池。預(yù)計到2027年，隨著二期20GWh產(chǎn)能投產(chǎn)與材料技術(shù)進(jìn)一步突破，“單位成本有望降至0.3元/Wh以下，達(dá)到當(dāng)前主流液態(tài)鋰電池水平。”馬健男表示。

在生產(chǎn)端，瑞固新材通過創(chuàng)新的規(guī)?；铣晒に?，實現(xiàn)產(chǎn)品粒徑更小、更均一，既推動了生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，又將通過規(guī)?；?yīng)進(jìn)一步攤薄總體成本。通過工藝優(yōu)化與產(chǎn)品迭代，其生產(chǎn)線正從百噸級向千噸級乃至更高規(guī)模邁進(jìn)。
我省多位業(yè)內(nèi)人士表示，隨著技術(shù)演進(jìn)加速、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同增強(qiáng)和規(guī)模效應(yīng)釋放，固態(tài)電池的商業(yè)化路徑正變得清晰。

“裝上車飛上天”還有多遠(yuǎn)

“等固態(tài)電池量產(chǎn)，就能放心買新能源車了。”在看到今年不少車企推出全固態(tài)電池的消息后，開了六七年油車的小陳決定再等等，“之前父母考慮到安全，一直反對我買電車。等到固態(tài)電池技術(shù)更成熟了，就能跟傳統(tǒng)燃油車說拜拜了。”
固態(tài)電池的前景遠(yuǎn)不止于新能源汽車。在低空經(jīng)濟(jì)與具身智能等新興領(lǐng)域，它同樣被寄予厚望。

在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，目前受限于液態(tài)電池的能量密度，多數(shù)無人機(jī)續(xù)航僅約30分鐘，難以實現(xiàn)商業(yè)化運營。而固態(tài)電池有望將其續(xù)航提升至1小時以上，載重能力增加20%，從而推動“空中出租車”從概念走向現(xiàn)實。此前，國內(nèi)eVTOL(電動垂直起降飛行器)領(lǐng)軍企業(yè)億航智能已戰(zhàn)略投資固態(tài)電池公司。寧德時代也與峰飛航空合作，共同開發(fā)航空級電池。

京東集團(tuán)創(chuàng)始人劉強(qiáng)東曾在2025年世界互聯(lián)網(wǎng)大會烏鎮(zhèn)峰會開幕式上表示，無人機(jī)、機(jī)器人等主要還是卡在電池，一旦高密度固態(tài)電池實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將迎來飛速增長。

那么，固態(tài)電池距離真正“裝上車、飛上天”還有多遠(yuǎn)?

產(chǎn)業(yè)界已給出頗具雄心的路線圖：豐田計劃于2027年推出全固態(tài)電池電動車，宣稱續(xù)航可達(dá)1200公里，充電僅需10分鐘;寶馬計劃在2025年推出測試車，目標(biāo)2030年前量產(chǎn);國內(nèi)的長安汽車也規(guī)劃在2025年推出功能樣車，2026年完成裝車驗證，2027年逐步量產(chǎn)。

“此前行業(yè)普遍預(yù)期2030年實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，但隨著技術(shù)加速，這一節(jié)點可能提前至2027–2028年。”王粲沖表示，固態(tài)電池應(yīng)用前期將聚焦高附加值場景，再逐步向大眾市場滲透，以規(guī)避與液態(tài)電池的直接成本競爭，同時為技術(shù)完善爭取時間，但固態(tài)電池并不會馬上取代傳統(tǒng)鋰電池。

清陶能源則制定了“三步走”計劃：2026年小批量裝車，主打高端車型;2027–2028年進(jìn)入規(guī)?；A段，年裝車量有望突破50萬輛;2029年后實現(xiàn)全面普及，屆時全固態(tài)電池將成為新能源汽車的主流配置。

然而，相較于產(chǎn)業(yè)界的積極樂觀，科研界不乏更為審慎的態(tài)度。

武漢大學(xué)教授艾新平坦言：“從我個人從事全固態(tài)電池研究的經(jīng)驗來講，我沒有那么樂觀，對2027–2030年的量產(chǎn)窗口期持保留態(tài)度。”

范修林也指出，目前很難用具體“幾年”來回答這一問題。他認(rèn)為，半固態(tài)電池可能率先在特定場景中試點應(yīng)用，而全固態(tài)電池的規(guī)?；宪嚾孕璩掷m(xù)的科研攻堅。在低空經(jīng)濟(jì)、機(jī)器人等對能量密度和安全性要求更高的領(lǐng)域，全面應(yīng)用的時間可能更長。“全固態(tài)電池元年的真正到來，既需信心更需耐心”，科研界與產(chǎn)業(yè)界要共同推進(jìn)“概念優(yōu)勢”真正走向“工程現(xiàn)實”。

固態(tài)電池要從“全村的希望”真正走向“全民的日常”，前路或許比預(yù)期更長，但每一階段扎實的進(jìn)步，都在推動我們接近能源革命的下一站。