固体电池跑道 挤满抢跑者

经济观察报 记者 刘晓林 到底需要多少年才能量产？这一新能源汽车领域的正常问题，最近抛出了车载动力电池的最终形式——固态电池。年初，中国科学院教授、清华大学教授欧阳明高释放出“全固态电池是我们面临的威胁和挑战，中国电池产业的优势可能会因为美国、日本、韩国等国家率先大规模生产全固态电池而被颠覆”的风险预警，固态电池的量产时间表成为新能源领域最受关注的信息，整个中国电池企业也呈现出分秒必争率先生产固态电池的趋势。

从4月到9月的五个月内，中国公司不断发布固态电池研发成果和量产时间的消息，将本应于2027年开始的商业竞争提前开始。虽然欧阳明高最近再次强调，固态电池的商业化需要时间，大规模量产至少需要五年时间，但电池制造商和汽车制造商给出的时间表表明，不需要那么长时间，也不需要那么长时间。

5月，SAIC宣布进入500天全固态电池量产倒计时，2026年全固态电池量产上车，成为目前最早批量生产固态电池的时间表。作为电池的领导者，宁德时代对全固态电池研发进展的态度也从沉默到积极透露“2027年达到小批量生产水平”；八月底，非龙头电池公司鹏辉能源发布全固态电池产品，一句“全固态电池的重大进展”带动股价继续获得2个“20cm涨停”；9月初，卫蓝新能源宣布的“硫酸盐(全固态)电池今年将有销售”让专家们兴奋不已；在电池材料领域，许多企业宣布，他们开发的不同固态电解质(固态电池的核心部分)已经完成中试，实现了小批量供应阶段；在9月1日的动力电池会议上，固体电池首次成为主角点爆讨论，资本市场青睐的话题热度不断上升…

受中国公司“抢跑”的刺激，日本公司在不断推迟固态电池量产后，最近丰田率先给出了2026年量产的最新节奏。针对固态电池研发的最新进展，欧美科研团队和电池材料供应商也不断传出。国外企业都在期待抓住机遇，把固态电池作为翻转全球新能源汽车竞争格局的分水岭。所有信息都显示出，从实验室到生产线的固态电池之间的距离正在缩短。

然而，中国用来抢跑的技术并非真正具有颠覆性的全固态电池，而是作为过渡技术的“半固态电池”。从今年开始，上汽、蔚来、广汽等多家汽车公司都在新车上配备了半固态电池，并将其作为卖点进行宣传。但是，一字之差，意味着中国电池仍然没有摆脱整个固态技术被颠覆的风险。在国内某电池企业担任高管的韩梁(化名)表示：“的确，中国强就强于产业化。绕过基础材料研究的不足，利用巨大的市场和产业链，尽快实现产业化，在产业化中实现技术迭代升级——这是中国在固体电池上的一项主导战略。

另一方面，三年后，全固态电池量产的倒计时已经启动。半固态量产的商业价值、投资效率的合理性、如何突破全固态电池的技术难点等。，都是不可避免的风险。更重要的是，固态电池对中国庞大电池产业链的重构，以及液态电池如何去哪里等行业的内部颠覆，也需要快速找到解决方案。

量产倒计时

固体电池，顾名思义，就是使用固体电解质的电池。常规的液体锂电池主要由四个核心要素组成：正极、负极、电解液和隔膜。用固体电解质代替传统液体锂电池中的液体电解液和隔膜，并采用全新的正负极材料。新材料和新技术的应用将使固体电池具有较小的安全性、高能量密度、更快的充放电速度和对温度的高适应性。在这些优点中，仅仅大大降低电池泄漏和爆炸风险，就足以改写新能源汽车的子价值。

所以，固体电池已经成为下一代电池的首选，日韩欧美都把固体电池的发展放在了我国工业战略的高度。其中，以丰田、松下等公司为代表，日本早在30年前就开始开发固态电池，韩国电池也与欧美企业合作，也很早就投资了固态电池的研发。十年前，中国启动了固态电池的研发。虽然中国在过去五年中申请固态电池专利的数量迅速增加，但在专利总数上仍然落后于日本和韩国。

“固体电池，尤其是全固体电池的量产，关系到科技主导的竞争”。陶瓷能源创始人、总经理李峥、李峥表示，谁先量产，谁就掌握下一阶段新能源汽车竞争的技术主动权。也就是说，中国拥有60%的全球动力电池出货量，能否继续保持在新能源汽车领域的竞争优势，与固体电池的商业化速度、技术水平和产业链的完善速度密切相关。

这种危机感也是今年中国固态电池全面运行的主要原因。无论是科研机构、电池产业链公司还是汽车制造商，都选择用市场代替实验室，率先量产半固态电池，占据新赛道的位置，迈出全固态电池产业化的第一步。

今年5月，在SAIC集团十年新能源成果展上，SAIC固态电池公司陶瓷能源成为主角。陶瓷不仅宣布今年将为智己L6批量交付第一代光年半固态电池，还宣布其固态产品将从2025年开始在SAIC自主品牌纯电动和混合动力汽车上广泛配备，2026年全固态电池将正式量产。这是迄今为止国内最快的全固态电池量产率。

固态电池的发展路径大致可分为半固态(5-10wt%)，根据液体电解质含量逐渐下降。、准确固体(0-5wt%)、在全固态(0wt%)阶段，半固态和准固体使用的电解质是混合固液电解质。根据计划，SAIC固态电池的量产分为三个步骤。第一阶段，电解质中的液体含量降低到19%。；第二阶段降至5%；第3阶段下降到只有1%。

SAIC的产业化思路是:借助前两个阶段固态电池技术的逐步量产，依托SAIC庞大的产业规模，培育新的产业链上下游，特别是上游关键材料、核心设备等供应商，结合SAIC自身品牌规模发展固态电池技术的机遇，实现整个产业链的升级，进而实现全固态电池的量产。

这也是大多数汽车制造商的想法。截至目前，以天齐锂业、亿威锂能、赣锋锂业、辉能科技为代表的主流汽车制造商、以宁德时代、富能科技、国轩高新、新旺达为代表的电池制造商，都公布了与固体电池相关的产品落地节奏。此外，太蓝、卫蓝、陶瓷等固体电池创业公司的量产节奏也备受关注。

全固态分步实现，这也是国内电池厂商普遍采用的路线。孚能科技的一位内部人士表示，未来5-10年，孚能科技将实现从半固态电池到固态动力电池的实用化，在此期间将经历三次技术改进。其中，2021年第一代软包半固态电池量产产品，随后Fing能源科技将推出第二代、第三代半固态电池升级产品，逐步降低液态电解液含量，提高电池本质的安全性，最终导入全固态电池。

半固态电池:半成品还是一定的路径？

但从全固态电池普遍预测2027年小批量生产来看，半固态电池的商业周期似乎只有三年。半固态电池在这么短的应用周期内商业化价值高吗？

事实上，对于半固态电池技术量产的合理性，目前行业并非没有争议。就性能而言，半固态电池的最大特点是电解质具有一定的液体比例，非完全固体。与液体动力电池相比，半固态电池在续航里程和性价比方面表现更好，在针刺能力和循环寿命方面也有所提高。以上汽清陶光年半固态电池为例，其能量密度超过300Wh/kg(目前液体动力电池的能量密度为100Wh/kgkg—超过1000公里的续航时间在250Wh/kg之间，12分钟可以充值到400公里。最重要的是，目前半固态电池一般选择聚合物路线，可以最大限度地利用现有的电池生产技术和设备，生产难度和成本都在可控范围内。

半固体电池的大规模生产源于目前液体锂电池性能已经触及上限的说法，专业人士认为不准确。韩梁说:“锂电池技术远不完善，但在宏观政策、国家战略、环境危机、市场预期等因素的共同作用下，它构成了一个巨大的行业。”在他看来，液体锂离子和半固体电池之间确实存在隐性差异。

韩梁更愿意把半固态看作是现阶段液体电池的再提升。“从实现的技术路线来看，半固态和全固态本质上是两种方式。举个不一定合适的例子，半固态就像无限接近L3的辅助驾驶，但和L3智能驾驶有本质区别。”

据中国汽车动力电池产业创新联盟统计，2024年前五个月，国内半固态电池装载量达到1621.8MWh。业界将2024年称为半固态电池大规模生产前夕，预计2025年和2030年全球固态电池出货量将分别达到38GWh。、509GWh。

李峥说，就电池技术而言，全球企业之间的差距并不大，处于同一技术阶段。中国动力电池的优势主要体现在使用规模和市场份额上。

颠覆性：技术门槛难以突破。

“十年前，日本、美国、欧洲和韩国已经开始大规模生产固态电池，但这是极其困难的”。在李峥看来，由于核心材料的变化，从过去的电池到固态电池的演变面临着科技和工业变革的考验。

基于此，欧阳明高给出的固态电池商业化时间表是:预计2024年半固态电池产业化，2027年全固态电池产品下线，2030年固态电池全面投产，产值超过1000亿元。宁德时代董事长曾玉群给出了宁德时代的准确进展：如果用数字1到9来判断固态电池的技术成熟度，宁德时代目前处于4个水平，只做了一些设备样品，进行了一些实验验证。

“急需先解决电解液问题，处理负极问题，再处理正极问题”。在“2024年世界动力电池大会高端对话”中，欧阳明高度强调，固态电池还有很多技术难点需要克服，需要循序渐进，不能盲目追求速度。

中国工程院外籍院士孙学良也表示，固体电池技术还存在许多挑战，包括硫酸盐、氧化物、聚合物等多种技术路线。最好使用复合材料或开发新的电解质。这些问题都需要解决。

把电解质从“液体”变成“固体”是最大的挑战。从实验室成功开发的样品，到生产线上性能达标的固体电池的批量生产，可以装载使用，两者之间的考验也是巨大的。

固体电池技术路线根据电解质的不同，主要分为三类，即高聚物固体电池、氧化物固体电池和硫酸盐固体电池。目前，世界还没有对哪种技术路线更适合作为固体电池的主流技术形成统一的认识。

具体来说，日系车企和LG，如丰田、本田、日产等。、韩国电池公司如三星、SKI等都采用了硫酸盐技术路线。这条路线的量产难度很大，导致丰田将原来的量产时间推迟到2030年。作为德系整车企业的主要合作伙伴，美国创业科技公司在硫酸盐、氧化物、高聚物等方面都有布局。在氧化物和硫酸盐技术方面，韩国也并行发展。同样，中国公司也在探索各种路线。

在正极材料方面，固体电池的选择也是多样化的。从工业化的角度来看，目前正极主要包括高电压、高镍三元、富锂锰基、超高镍三元、镍锰酸锂等材料，而负极材料主要包括硅基和锂金属。多样化的设备不仅扩大了固体电池的选择性，也带来了R&D成本和周期的不确定性。

因此，欧阳明高特别指出，AI技术将在固态电池研发中发挥重要作用。“AI大模型筛选的效率真的高很多，可以选择可行性高的配方进行实验验证，减少R&D过程中的弯道。”韩梁说，美国R&D中心已经在使用AI技术。“但是整个AI技术还处于起步阶段，模型本身的数据喂养不够，不成熟，需要一段时间才能真正应用。”

固体电池除材料外，在生产工艺上也面临着新的挑战。其中，氧化物电解质的制备需要在900℃以上的高温，而硫酸盐电解质的制备需要在零下60℃以下的环境中保证温度。曾毓群表示，虽然当代安普瑞斯科技有限公司制作了一些设备样品，“但这些设备的使用有很多初始条件，比如在6000个大气压下实现更高的低温性能。这意味着这些设备不能投入市场应用。”

李峥表示，“全固态电池产业化难度极大，不仅需要突破材料科学难题，还需要创新工艺设备，培育全新的产业链。固态电池需要建立全新的产业链，包括实现固态电解材料的应用、全新正负极材料产业的重构、电池生产技术和设备的全新开发和投资。

成本是固体电池量产的另一个瓶颈。固体电池使用的负极材料是金属锂，锂的价格远高于石墨。目前，全固体电池的制造成本是锂离子电池的4-25倍。

总的来说，固态电池从实验室到生产线的整个过程中，在材料研发、生产工艺、成本等方面都存在瓶颈。“2027年，我们努力开始工业化，可以在一些对成本不敏感的新兴领域小规模应用。第一个应用可能不是汽车，也可能是低空飞机。”韩梁直言不讳。

根据企业端的信息，全固态电池的工业化瓶颈是量产前必须解决的问题。根据SAIC陶瓷披露的信息，基于材料和工艺的简化和创新，SAIC陶瓷开发的全固态电池从电池端到PACK端的成本最多可以降低40%，与液态电池相比，成本优势明显。

信息研究员张金惠提醒，实验室样品与真正大规模生产的产品存在较大差距，良品率和稳定性将是大规模生产固态电池后的一大挑战。

值得注意的是，从电池产业的角度来看，如果液体动力电池退出技术主流，电池产业链的投资格局也将发生变化。

对此，欧阳明高表示，“对于中国电池行业来说，整个固态电池的布局需要足够的共识，因为基于液态电池的产业链已经非常庞大和成熟。”。

技术革命永远是推动新技术革命和新商业模式的最大动力。然而，在每一场颠覆性的技术革命背后，一条完美的产业链也将被颠覆，新能源汽车对内燃机产业链的颠覆就是典型的代表。可以预见，在未来5-10年里，随着固态电池的量产，动力电池产业链的重构将逐渐显现。