固态电池全村的希望还是技术的远征
冬季的续航里程“腰斩”,新能源汽车频发的着火事故,令杭州的小陈犹豫不决。这样的担忧,在准备换电车的人群中并不少见。随着广汽集团国内首条大容量全固态电池产线的建成,固态电池技术的突破似乎带来了解决新能源汽车续航与安全问题的新希望。

被誉为“电池圣杯”的固态电池技术正在从实验室迈向产业化,有望为新能源汽车带来真正的“完美能源答案”。不仅如此,这项技术还可能为低空经济与人工智能革命提供“能源密码”,推动无人机、机器人等产业迎来新的发展阶段。
面对这一技术热潮,我们仍需冷静审视。目前所谓的“量产”大多仍处在中试阶段,技术难点尚未攻克,距离真正的商业化落地还有一段距离。固态电池从实验室走向生产线,就像是一场穿越荆棘的技术远征,产业界与科研界正在展开一场关于时间、成本与科学规律的对话。
固态电池之所以被寄予厚望,源于其对传统锂电池痛点的精准突破。以台州清陶能源科技有限公司为例,其研发的固态电池实测续航突破1000公里,工作温度范围达到-40°C至120°C,在极端场景下也不会起火爆炸,电池循环次数可达3000次以上。这样的性能优势让固态电池被视为动力电池的“终极形态”。
浙江大学材料科学与工程学院教授范修林用生动的比喻解释了固态电池性能突破的原理。传统锂电池内部像一个“流动的化学工厂”,而固态电解质的应用则使能量传输从“乘船渡河”变成了“陆路疾驰”。目前,氧化物、硫化物和聚合物三条技术路线齐头并进,共同推动固态电池加速进入生产线。
尽管固态电池的技术优势显著,但其产业化之路仍然充满挑战。成本高企是首要瓶颈,由于产业规模尚小,原材料成本是一大考验。技术成熟度也是一大难题,目前全固态电池的技术水平仍处于样品试制与实验验证的关键爬坡期。
尽管面临这些挑战,但浙江等地的企业正在积极抢抓机遇。瑞固(衢州)新材料科技有限公司硫化物固体电解质项目的正式投产,标志着衢州固态电池核心材料实现量产。该项目的掌舵人王粲冲是一位分子工程博士,他坚定地看好硫化物电解质的前景,并认为这是全固态电池最具商业化潜力的方向。
从实验室到产业化之路并非一帆风顺。王粲冲深知在技术路线的选择上需要谨慎决策。他选择衢州作为产业化基地,看中的是当地完善的化工产业基础和优质的营商环境。如今,瑞固新材已实现百吨级产线的稳定投产,可生产多种电解质材料。但随着技术的不断进步和市场的不断拓展,瑞固新材计划在不久的将来达到数千吨级别的产能。
尽管如此,固态电池技术的商业化落地仍需时日。业内人士指出,当前所谓的“量产”大多仍处在中试阶段,距离真正的商业化落地还有一段距离。范修林教授也表示,从实验室性能到规模化、低成本、高可靠产品的转化之路仍然充满挑战。固态电池的大规模商业化仍需克服诸多困难。以瑞固新材所专注的硫化物电解质路线为例,王粲冲透露,其核心材料硫化锂占据直接材料成本的60%至80%,其价格波动直接决定着电解质的总成本。而清陶能源所选择的“有机/无机复合固态电解质”路线,其成本则受到高性能陶瓷粉体、专用粘结剂等关键材料的影响。
走进清陶能源的固态电池项目产品展示厅,展示着的科技成果。中国科学技术协会万钢在不久前举办的2025世界动力电池大会上明确表示,当前全固态电池已经进入研发和中试阶段,对于其关键科学问题与工程化、产业化技术难题的研发攻关需持续加强。
在固态电池的生产环节,其要求颇为严格。硫化物电解质对水分和氧气的反应性极高,必须在超低水氧的严格环境下生产。聚合物电解质路线同样面临规模化工艺优化的挑战。这些较高的生产工艺要求导致固态电池的生产成本显著高于常规电池。
而验证体系与标准的完善也是固态电池实现大规模量产的必经之路。通过严格的技术验证、法规认证、成本考核以及全生命周期可靠性测试,固态电池方能进入市场。与此市场对新技术认知的深化和配套标准体系的建设也需同步推进。
尽管面临诸多挑战,但产业界并未退缩。针对成本和工艺等核心问题,企业正在积极寻求技术迭代和产业链协同,以开辟出降本增效的路径。清陶能源通过与上游材料企业共建供应链,已经实现了原材料成本的降低。随着规模效应的发挥,固态电池的单位制造成本已经较中试阶段下降了50%,正在逐步接近高端液态锂电池的成本水平。预计到2027年,随着二期产能的扩大和材料技术的进一步突破,固态电池的单位成本有望降至0.3元/Wh以下,达到当前主流液态锂电池的水平。
在生产端,瑞固新材则通过创新的规模化合成工艺,实现了产品粒径更小、更均一,这不仅推动了生产规模的持续扩大,而且通过规模化效应进一步摊低了总体成本。随着工艺的优化和产品的迭代,其生产线正在向更高的规模迈进。
业内专家表示,随着技术的加速演进、产业链的协同增强和规模效应的释放,固态电池的商业化路径正变得日益清晰。对于消费者而言,固态电池的出现意味着更为安全、高效的能源解决方案。想象一下,当固态电池量产时,新能源汽车的安全性和续航能力将得到显著提升。那些等待新能源汽车普及的消费者,尤其是像小陈这样的消费者,将能够更放心地购买新能源汽车。
固态电池的前景不仅限于新能源汽车领域。在低空经济和具身智能等新兴领域,它同样展现出巨大的潜力。目前,受限于液态电池的能量密度,大多数无人机的续航时间较短,难以实现商业化运营。而固态电池有望解决这个问题,将其续航提升至1小时以上,载重能力增加20%,推动空中出行从概念走向现实。固态电池在机器人产业中也有着广泛的应用前景。
产业界对固态电池的未来发展给出了雄心勃勃的路线图。丰田、宝马等汽车巨头已经计划推出全固态电池电动车,而国内的长安汽车也规划了相应的推出时间表。相较于产业界的积极乐观,科研界的态度更为审慎。他们指出,虽然产业界在积极推动固态电池的商业化进程,但科研攻关仍需要持续进行。全固态电池的规模化应用需要时间和耐心。
固态电池从研发到实际应用的路虽然漫长,但每一阶段的进步都在推动我们走向能源革命的下一站。从“全村的希望”到“全民的日常”,固态电池正在逐步走进我们的生活,为我们带来更安全、高效、环保的能源解决方案。