固态电池距离商业化还有多远？

中国储能网讯：

目前，全固态电池是全球公认的下一代电池，被列入中国、美国、欧盟、日韩等主要国家的发展战略，因此，全固态电池也成为下一代电池技术竞争的关键制高点。

锂电产业已经进入新一轮的技术迭代期，未来谁能解决“固态电池”的技术和成本痛点，最早量产、最早有能力大规模装车，谁或许就能成为下一个宁德时代。

随着2024年半固态/固态电池产品技术的高速发展，可以预见的是，未来两年固态电池在关键技术、成本、量产方面都将实现重大的突破，在储能领域的应用也将会持续扩大。

国家政策推动固态电池加快发展

近十年来，国家层面围绕着固态锂电池顶层设计的政策密集出台，鼓励和规范着行业健康有序发展。2015年和2017年发布的《中国制造2025》和《促进汽车动力电池产业发展行动方案》均提出建立和健全富锂层氧化物正极材料/硅基合金体系锂离子电池、全固态锂离子电池、金属空气电池、锂硫电池等下一代锂离子动力电池和新体系动力电池的产业链，推动固态电池能力密度达500Wh/kg 。

2020年10月，国务院发布的《新能源汽车产业发展规划 （2021—2035年）》首次将固态电池列入行业重点发展对象，并提出加快研发和产业化进程。

2023年1月，工信部等六部门联合发布《关于推动能源电子产业发展的指导意见》，提出加强固态电池标准体系研究。

2024年6月，工信部印发《2024年汽车标准化工作要点》，聚焦前沿技术领域和新型产业生态，围绕固态电池、电动汽车换电、车用人工智能等新领域，前瞻研究相应标准子体系，支撑新技术、新业态、新模式创新发展。开展动力电池耐久性、规格尺寸、回收利用等标准制定，以及固态电池、钠离子电池等新一代动力电池标准预研，提升动力电池性能水平。

在国家政策推动下，地方相关政策也随之密集出台。

表：2024年半固态/固态电池相关储能政策

固态电池的优势与挑战

相较于传统液态电池，固态电池最大的优势在于能量密度高和安全性强，其通过使用固态电解质，避免了液态电池中有机电解液与高活性正负极材料发生副反应的风险，从而提高了能量密度。这意味着在相同体积下，全固态电池能够提供更多的能量，同时减小了电池的体积。

目前，市面上大多数商用锂电池的能量密度在200—250Wh/kg（瓦时/千克）之间，而半固态锂电池能量密度可达300Wh/kg以上，全固态电池能量密度可达500Wh/kg以上，因此固态锂电池被广泛认可为最有前景的技术之一。

据了解，固态电池分为半固态、准固态、全固态三种类型，其中，全固态不含有任何液体电解质，半固态电池液体电解质含量小于10%，准固态电池液体电解质含量小于5%。

而在实现全固态电池产业化的过程中，半固态是一个必然的发展阶段，能够大幅减少造成热失控隐患的液态电解质。

目前，实现产业化的固态电池均为半固态电池，即其中仍含有不超过10%的液态电解质，而非完全的固态电解质。因此，全固态电池没有隔膜，而半固态电池中因为仍有液态电解质，所以保留隔膜，以将正负极材料隔开，防止它们直接发生化学反应造成电池短路等。公开资料显示，2024年上半年，半固态电池装车量达2.2GWh，已初具规模。

安全性方面，全固态电池展现出更高的热稳定性和不易燃特性，没有液体泄露的风险，极大地降低了电池在高温下自燃和爆炸的危险。此外，固态电解质的化学稳定性受环境温度影响较小，使得电池在碰撞和挤压情况下的稳定性更高，起火概率显著降低。

成本方面，由于破除了与电解液的匹配限制，固态电池正极材料的选择将不再局限于磷酸铁锂和三元锂，材料多样性提供了清晰的降本逻辑，成本降幅或高达40%。

在技术层面，固态电池的技术路线主要包括氧化物、硫化物和聚合物三种。其中，聚合物固态电池容易加工，与现有的液态电解液的生产设备、工艺都比较兼容，但电导率低，在高温下也容易发生起火燃烧现象；硫化物固态电池在三种材料体系中电导率最高（能量密度最高），但热动力稳定性较差，且硫化物容易与空气中的水、氧气反应产生硫化氢剧毒气体；氧化物固态电池具有较好的稳定性，但相对于硫化物电导率还是偏低。

由于不同的技术路线各有优劣，目前业内并未达成共识。欧洲电池企业主要看好聚合物路线，日韩企业则看好硫化物路线，而中国企业多数看好氧化物路线，如卫蓝新能源、清陶能源、赣锋锂业等，但宁德时代、比亚迪等龙头又看好硫化物路线。国内外厂商在选择固态电池技术路线方面之所以存在较大差异，背后由多种因素造成，包括技术积累、研发资源、市场策略、成本等，这种差异也反映了固态电池领域的竞争态势和发展潜力。

目前，固态电池最大的两个应用市场，一是动力端，即车用电池，二是储能端。储能的应用对成本相对比较敏感，对能量密度的追求并没有像动力电池这么高，因此低成本方案可能会成为储能领域主流方案，比如聚合物路线。

在固态电池面临的挑战方面，主要包括固体与固体之间的接触难题、理想固态电解质材料的缺乏以及与新一代正极材料的兼容性问题。而在基础技术、制造工艺、锂枝晶抑制、固—固界面问题、原材料供应链的稳定性以及电池性能的进一步提升等技术难点之外，还有另一个核心挑战——成本。

业内人士表示，目前固态电池的成本相对较高，在没有大规模量产的前提下，全固态电池材料成本约为 1.5-2.5 元 /wh，若制成 100 度的电池包，材料成本在 15-25 万元，加上其他因素，一块电池成本突破 30 万元也有可能。

2024年半固态/固态企业融资扩产情况

2024年，固态电池产业链受到了资本市场的极大关注，相关企业开启融资竞赛，至今仍在持续升温。截至目前，国内大约有20多家固态电池制造领域企业（含固态电池、固态电解质、正极材料等）共获得73轮融资。其中跨界者有如富士康、红豆股份、高乐股份等，车企有比亚迪、蔚来、吉利等，电池企业则有比亚迪、宁德时代、亿纬锂能等。

此外，材料企业有赣锋锂业、当升科技、厦钨新能，隔膜领域龙头星源材质均入局固态电池领域。预计2024年全年固态电池产业链融资项目数和融资金额都有望超过2023年，再创新高。

其中，3月份，中科固能完成近亿元天使轮融资，湖南升容科技有限公司完成数千万元天使轮融资，湖南毅华新能源有限公司完成数千万元天使轮融资；5月份，中科深蓝汇泽完成数亿元Pre-A轮融资，瑞固新材获得超亿元天使轮融资；6月份，瀚宇新能源完成1.3亿元Pre-A轮融资，合源锂创完成亿元级的Pre-A轮融资；8月份，索理德成功完成A轮超亿元融资；9月份，太蓝新能源完成数亿元B轮融资，柔荷新能完成数千万元的天使轮融资；10月份，中科深蓝汇泽完成Pre-A轮融资。

从融资数量来看，清陶能源获10轮融资，北京卫蓝新能源科技股份有限公司获8轮融资，欣界能源科技（江苏）有限公司、太蓝新能源、深圳索理德新材料科技有限公司获7轮融资，排名靠前；从融资金额看，在公开融资金额的企业中，清陶能源已获融资金额最高，至今共融资超30亿元。

表：2024年固态/半固态电池企业部分融资事件

在大量融资推动下，半固态/固态电池产能扩产项目也随之飙升。据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计，2024年1-12月，共42个固态/半固态电池产业项目更新了动态，新增总年产能235.5GWh，其中，31个项目披露投资金额，总计1275.29亿元，16个项目披露达产后年产值，总计966亿元。其中，新增投产项目7个，投产年产能4.9GWh，占比2.08%；新增开工/在建项目20个，规划年产能154.6GWh，占比65.65%；新增规划（含新增拟建/签约/环评获批等）项目共15个，规划年产能76GWh，占比32.27%。

表：2024年半固态/固态电池储能投运项目

半固态/固态电池企业产品技术进展

2024年，固态电池在技术研发进度上不断加速。尤其下半年以来，各大车企、动力电池和产业链企业，频频抛出有关固态电池新进展的消息。截至目前，已有超过20家国内企业先后公布了全固态电池、半固态电池的研发或上车进展。

宁德时代

在半固态电池技术中，宁德时代于2023年4月推出凝聚态电池，能量密度可高达500Wh/kg，并具备优秀的充放电性能，2024年已具备车规级量产能力，同时进行航空级合作开发。在全固态电池技术中，宁德时代布局硫化物路线，目标2027年小批量量产。同时，宁德时代在2024年增加了对全固态电池的研发投入，已将全固态电池研发团队扩充至超1000人，全力主攻硫化物路线，近期已进入20Ah样品试制阶段。

比亚迪

比亚迪旗下的弗迪动力将占据绝对成本比重的硫化物（或为硫化物+卤化物复合）固态电解质降本计划为到2027年硫化物成本较2024年降本效果实现15~20倍，2030年通过合成工艺改善及优化，相较2027年再下降30%~50%，2033年通过规模化效率再降本约20%~30%。量产时间表方面，计划于2027年小批量产，搭载于比亚迪高端车型作为示范项目，规模为1000台左右。2030年为市场推广期，预计将有4万台车辆装机全固态电池，并开始下探到主流价格段的车型。

欣旺达动力

欣旺达动力在固态电池领域有八年的研发积累，计划于2025年建成固态电池生产线，2026年推出第一代固态电池。公司在半固态和全固态电池方面采取多条路线并行策略，第一代固态电池将实现400Wh/kg的能量密度，并通过多项技术突破提高安全性和降低成本。

力神电池

力神公司目前已经完成了固态电池的批量生产，推出了350Wh/kg的产品，并正在进行AR开发和送样。这表明公司在固态电池技术上已经进入了实际应用阶段，并具备了一定的市场竞争力。

力神公司在电池技术路线上的选择主要集中在聚合物和氧化物复合路线，通过技术创新实现了高能量密度电池的开发。这种技术路线有助于提升电池的整体性能和市场竞争力。公司产品能够满足多项技术指标，如20V充电、150℃热稳定性等，表明其产品在技术性能上具有较强的竞争力，有助于进一步扩大市场份额。

卫蓝新能源

卫蓝目前能量产的产品均为混合固液电池（半固态电池），全固态电池仍处于研发阶段。此前卫蓝在2016年提出了“原位固化”的创新思路，通过化学或电化学反应将液态电解质转化为固态电解质，以解决固体接触难题。这一技术已获得行业认可，并应用于宁德时代的凝聚态电池中。卫蓝还通过与行业龙头企业合作，推动关键材料和设备的产业化，以分摊成本和解决工程化难题。

卫蓝在低空动力领域推出了全球首款混合固态无人机电池，提升了无人机的续航能力。公司还在便携式移动电源和小型储能领域推出了高比能和高安全性的产品，能够替代小型柴油发电机，适用于野外施工和应急救援。

在动力电池方面，卫蓝的360Wh/kg电池已应用于蔚来汽车，提供更高的能量密度和更轻的电池包重量。公司还开发了高性能软包电池和大圆柱电池，后者在系统上易于实现无热扩散，具备较好的容量保持率。

卫蓝开发的储能电池具备高安全性和经济性，已在工商业储电柜和电网侧储能中应用。公司推出的混合固液储能系统在全球范围内首次实现百兆瓦时级应用，具备较高的运行效率。

卫蓝计划在2027年实现小批量全固态电池的示范性应用，目标是通过氧化物聚合物体系实现低成本生产。固态电池的未来发展需要整个产业链的合作，尤其是在新材料和设备端的创新，以实现数字化制造和智能安全预警。

利元亨

半固态电池中，液态电解质的添加量较小，仅为5%到10%，而全固态电池则取消了隔膜，采用固态电解质替代。全固态电池需要较大的压力来改善固固界面，这对制造设备提出了更高的要求。

对此利元亨提出了半固态和全固态电池的整线方案，设备覆盖了半固态的两种工艺路线和全固态的三种化学体系，能够满足氧化物、聚合物半固态电池以及硫化物、氯化物全固态电池的生产需求。这表明公司在固态电池生产设备上的全面布局和技术储备。

同时，利元亨在固态电池的制造设备上进行了创新，推出了胶体印刷工艺，用于提供骨架支撑，防止在高压下边缘变形导致短路。此外，公司还推出了多种设备，包括电子的单反同步设备、辊压热复合双轧一体机等，旨在提高生产效率和产品质量。同时，公司开发了一款高压化成设备，适用于固态电池的生产。该设备能够承受更大的聚集压力，达到每个电池10MPa，并增加了130多项安全保护功能，以确保硫化物固态电池的安全性。这表明公司在设备安全性和性能上的高度重视。

清研纳科

清研纳科作为清华大学研究孵化的企业，专注于干法电极装备的研发、设计、制造和销售，致力于推动行业技术进步。早在2012年，公司就开始研究干法电极的成膜技术，即通过粉体直接成膜的方式，避免了传统湿法工艺中溶剂的使用。这一技术不仅减少了能耗和占地面积，还与固态电池天然契合。通过多年的研究和实验，公司已经实现了干法电极的量产，并在广东肇庆建立了三条生产线。

干法电极的核心技术在于粉体的直接成膜以及成膜的清理性。清研纳科通过不断的技术迭代，从最初的挤出、抑制棒、压模方式转向粉体成膜路线。2012年，公司获得深圳市政府的应用技术重点项目支持，进一步推动了这一技术的研究和应用。

近年来，清研纳科在干法电极装备的开发上取得了显著进展。公司在2023年10月建成了国内首条自动化贯通线，实现了从物料自动输送到成膜的全自动化流程。这条生产线位于深圳龙岗，面积达1200平方米，能够处理四种物料的全自动上料，设计机械速度达到50米每分钟。

清研纳科与多家车企及科研院所合作，参与了固态电池相关项目的开发。公司计划在2025年实现1米幅宽、80米速度的量产机型及整线解决方案，以满足市场对高效生产设备的需求。公司计划在2024年筹建国内第一条GWh产线，所有设备已经定型。这条产线将采用三层楼的建设模式，实现物料的全自动输送和粉体成膜。

曼恩斯特

固态电池技术因其高能量密度、高安全性和高循环寿命等特点，成为电池技术发展的前沿方向。随着资金和技术的推动，固态电池有望在未来崛起，成为市场的主流选择。相较于传统液态锂电池，固态电池在材料特性和工艺制程上具有明显优势。干法制膜工艺通过减少溶剂使用，降低设备成本和污染，同时提升电池的物理化学性能和安全性。

干法工艺通过无溶剂或少溶剂的方法制造固态电池极片，涉及材料预处理、定量上料、混合消化、预成膜等环节。曼恩斯特公司在混料环节提供多种高效混合设备，确保材料混合均匀，防止污染和氧化，操作简便。在成膜环节，关键指标是成膜的压力和温度。曼恩斯特配备精确的压力和温度控制系统，能够根据不同材料类型和工艺要求设置操作参数，确保成型进度高、生产效率快，保证形状和尺寸的稳定性。

干法制膜技术在效率、稳定性、成本和环保方面相较于液态技术具有显著优势，特别是在固态电池的应用中有较大的成长空间。然而，技术进展仍需解决许多关键问题，如更高阶的压力控制和更精细的工艺控制能力。

深蓝汇泽

固态电池的三大技术路线包括聚合物基、氧化物基和硫化物基。聚合物基电池在工作温度下材质较软，改善了界面接触，但缺乏机械强度，且工作温度较高。氧化物基电池的无机陶瓷面临界面接触失效的挑战，尤其是在承压时容易产生裂纹。

对此深蓝汇泽研发了一种“刚柔并济”技术，通过在电池中引入钢筋骨架，提高了结构支撑能力，并通过添加聚合物材料改善界面接触。这种技术使得电解质从正极材料表面生长出来，解决了界面接触问题，并提高了电池的机械性能。

2024年，深蓝汇泽在固态电池的研发中取得了显著进展，积累了四代技术，能量密度从220Wh/kg提升至600Wh/kg。公司在杭州建设了一条1MWh的生产线，预计明年5-6月产品将下线。目前正在进行生产线的安装和装修工程，计划在常州进行更多的生产活动。公司计划于2025年夏天量产新型固态电池，其特点包括高能量密度（315Wh/kg）、高安全性（150摄氏度热箱1小时）、支持3C快充和6C放电倍率，适用于动力汽车和自动系统。

公司目标客户包括高性能、高安全、高能量密度的应用领域，如电动船舶和储能系统。储能系统主要针对电网的安全性需求，此外，公司还开发了适用于银行业和家庭的高功率、高安全性电池产品。

太蓝新能源

太蓝公司在固态电池领域提出了“4321”创新理念，旨在通过去除隔离膜和负极等部件，提升电池的活性物质比例，进而提高电池的能量密度和安全性。这一创新理念标志着电池技术的重大变革，推动了固态电池的研发和应用。

太蓝公司通过材料和工艺创新，成功研发出具有电子绝缘和离子导通双重功能的固态电解质材料。该材料不仅薄且具备良好的韧性和兼容性，同时其电导率显著高于市面上的氧化物材料，达到1.5-4.4M。这一突破为固态电池的安全性和性能提升提供了重要支持。

太蓝公司展示了其无隔膜固态电池技术的安全性，该技术在耐高温、耐挤压等方面表现出色。固态电池在高温灼烧后仍保持良好的电绝缘性能，且在500摄氏度以上的高温下仍能保持完整。这表明固态电池在极端条件下的安全性显著优于传统电池。

太蓝的无隔膜固态电池在耐挤压测试中表现出色，电量超过60%后仍能保持稳定，而传统液态电池在电量超过30%后即失效并起火。固态电池的耐高温性能也优于液态电池，在200摄氏度的环境下放置30分钟仍保持稳定。这些性能提升使固态电池在安全性上具有显著优势。

太蓝公司计划在未来几年内实现固态电池的量产和市场应用。半固态电池样件已生产完成，预计明年进行高端开发和智能汽车新验证。全固态电池的研发也在进行中，预计2026年实现小型电池的量产。公司在全球范围内布局研发和生产基地，以推动固态电池的普及应用。

嘉拓智能

嘉拓智能在固态电池设备领域取得了显著进展。自2018年组建团队以来，公司在研发和市场拓展方面取得了显著成效。到2023年，公司已成功交付9台套工业设备，并在2024年进一步扩大交付量至40多台套。这表明公司在技术研发和市场拓展方面的持续努力和成功。

嘉拓智能在新型固态电池工艺方面进行了深入研究和开发，特别是在无溶剂残留的安全环保工艺上取得了突破。该工艺不仅降低了成本，还提高了电池的容量适配性，显示出较高的市场竞争力。

嘉拓智能开发了一系列创新设备，以满足不同客户和实验室的需求。这些设备包括一体化设备，能够实现从自动上料到成膜的全流程自动化，已在部分充电厂投入使用。此外，公司还推出了双面成膜设备，具备高自动化和集成化水平，能够满足多种材料的加工需求。

宜宾锂宝

宜宾锂宝认为，固态电池的正极材料开发面临的主要问题包括界面稳定性、电化学稳定性、机械接触稳定性和成本问题。正极材料的开发需要考虑如何优化活性物质的占比、粒径和形貌，以构建有效的离子传输通道，并通过梯度电极设计改善电子和离子传输性能。

固态电池正极材料的改进策略包括从电极层面减小离子传输路径的不均匀性，从颗粒层面抑制充放电过程中的体积变化，以及从纳米层面调整界面接触的稳定性。通过这些措施，可以提高固态电池的能量密度和循环性能。

针对硫化物正极材料的开发，宜宾锂宝采用了表面包覆改进策略，通过筛选适合的包覆剂和退火处理技术，实现表面包覆的均匀性和对电解质的有效保护，从而提升电池的容量和初始效率。

蓝廷新能源

蓝廷新能源认为，隔膜技术的创新包括在隔膜上增加功能层，以增强电池的耐热性和抗穿刺性，特别是在半固态电池中，通过减少电解液的使用，改善离子传导界面。全固态电池的发展需要进一步的技术突破，尽管理想状态下不需要隔膜，但当前技术仍需某种形态的隔膜来支持。

固态电池的关键材料包括特种基膜和固态电解质，后者分为无机和有机物质。蓝庭新能源专注于氧化物电解质的开发，特别是LLCO、镧锂钛氧和磷酸钛铝等材料，这些材料将在固态电解质中发挥重要作用。

MOF复合材料被认为是未来可能超越现有固态电解质的材料，因其特定的孔隙和结构，能够有效抑制阴离子迁移并促进锂离子产出。蓝庭新能源已量产两款MOF材料，未来可能向市场销售，显示出该材料在创新中的潜力。

半固态/固态电池产业链结构

产业链上游：原材料和设备

固态电池的主要原料矿产有锂、钴、镍、锰、磷、硫等，这些矿产的储量和分布对固态电池的成本和供应有重要影响，中国是全球最大的锂矿资源消费国，但是锂资源储量较少，主要依赖进口，同时钴、镍等资源也存在供应不足的风险；固态电池的生产设备主要有搅拌机、叠片机、涂布机、注液机、切分机、混合设备、卷烧机等，此类生产设备相比液态锂电池生产设备而言需要更高的精度和稳定性，目前已基本实现国产化，行业毛利率在30%—35%。

产业链中游：电芯材料和固态电池制造

（1）固态电池/半固态电池的电芯材料可部分沿用现有液态锂电池材料体系，但在负极材料和隔膜方面会造成一定的冲击。正极材料来看，半固态电池可以与现有液态锂电池所用的正极体系（如磷酸铁锂、三元、锰酸锂、钴酸锂等）进行匹配，全固态电解质能够兼容当前的正极材料体系，同时可匹配高电压的正极材料（如富锂锰基等）；负极材料来看，半固态电池可以与现有液态锂电池所用的负极体系（石墨系、钛酸锂、硅碳系等）进行匹配，但固态电解质纳米化包覆还存在较多技术壁垒，而全固态电池由于不存在液态电解质，金属锂有望成为主流负极材料；隔膜材料来看，半固态电池同样可以沿用当前隔膜材料体系，同时可采用固态电解质包被隔膜，而全固态电解质可能会取消隔膜。

（2）固态电池制造包括聚合物、氧化物、硫化物和卤化物四种体系，其中卤化物电解质虽然具备低成本、环境友好、正极稳定性等优势，但其离子电导率、正极材料兼容性、空气/潮湿环境稳定性等问题还有待进一步改善，因此该路线参与者较少，市场主要聚焦于聚合物、氧化物、硫化物三种路线。

氧化物体系：采用氧化物作为主要固态电解质，包括石榴石型电解质、钙钛矿型电解质、NASICON型电解质、LIPON型电解质四类，具有热稳定性强、电化学稳定性强、机械性能好等特点，同时具备较高的离子电导率和较低的研发成本，现阶段研究热点在于提高室温离子电导率及其和电极的相容性。目前国内众多头部固态电池公司如北京卫蓝、江苏清陶、台湾辉能都是以氧化物材料为基础的固液混合技术路线为主。

硫化物体系：硫化物电解质如硫化锂、硫化磷需要进行高压下的化合，制备难度和成本较高，但其电导率极高的同时具有优良的机械性能，现阶段研究热点在于提高电解质稳定性，降低生产成本、元素掺杂发挥各元素协同作用等。目前硫化物体系的主要参与企业和机构主要集中在日韩及美国，国内企业以宁德时代为代表。

聚合物体系：由于聚合物体系和传统液态锂电池接近，可利用现有设备通过改造进行生产，具有工艺简单、成本较低等优势，但由于离子电导率、能量密度较低且高电压正负极材料兼容性不好，因此应用领域有限。目前聚合物体系的主要参与企业和机构主要集中在欧美国家。

固态电池下游：应用市场

（1）消费电子：固态电池现已率先作为高安全便携式电源于可穿戴设备、无人机等对安全性要求较高、成本敏感度较低的消费电子产品上实现应用。例如，辉能科技已搭建40MWh半固态电池产线、卫蓝新能源已搭建200MWh半固态产线用于无人机等消费电子中。

（2）储能：固态电池符合储能电池高安全、高能量密度的要求，但循环寿命、性价比受限，当前应用以示范性储能项目为主，需技术突破、成本降低后才可实现广泛的商业化应用。

（3）新能源汽车：作为最主要的下游应用市场，固态电池为新能源汽车提供高安全性和强续航能力，并有利于打造高电压平台、更高效的CTC技术和热管理系统。现阶段中国头部车企通过自研或与电池企业密切合作的方式共同推进固态电池的产业化进程。

现阶段全固态电池无法量产的主要限制因素

固态电池从实验室走向量产装车，至少需要经历四个主要阶段。

A样（实验室样品）：验证电解质、电极材料和界面技术。

B样（材料优化和原型验证）：解决循环寿命问题，提升高倍率和快充稳定性，评估材料的长期可行性。

C样（产线验证和中试生产）：验证实验室成果的工业化可行性，提高良品率并控制成本。

D样（量产和装车）：完成质量认证和安全测试，确保大规模生产的一致性。即便一切顺利，每个阶段也需要9-12个月，总体至少3-4年的周期无法压缩。

目前全固态电池走到量产阶段存在的较大限制因素，主要在材料和电池制备工艺两大方面。

材料：电解质、负极材料、粘结剂仍然是三座很大的山。

（1）正极材料开发虽已比较定型，但仍需系统提升。

（2）电解质方面，硫化物电解质是主流，目前比较稳定的是日本出光和三井金属为代表的材料，但还不确定未来是否会有更好的材料。

（3）卤化物刚开始研究，短期内出现更好材料的可能性不大，但有潜力。

（4）负极材料有多种选择，但不像正极材料那样短期内有明确方向。

（5）粘结剂也是个大问题，液态电池有成熟的粘结剂配方，但全固态电池还不确定用什么粘结剂能实现整体工艺加工。

电池制备工艺：全固态电池与液态电池制备工艺差异较大，很多工艺设备需要非标开发。开发新设备周期长，从样品开发到功能验证、功能迭代、解决验证中发现的问题，再到提高生产效率，整个过程至少需要三年时间。在这些问题解决之前，全固态电池难以像液态电池那样快速量产。

全固态电池生产设备相对传统液态电池设备的主要难点

从材料说起，硫化物电解质的合成更接近于正极里面磷酸铁锂材料的合成，对环境和水分要求极高。用液态电池的设备来合成硫化物电解质会遇到很多问题，例如无法保证过程中水氧不接触材料，合成时使用的有机溶剂多为可燃物质，存在安全风险。

对于定型制备来说，由于电解质材料的加入，从合浆开始就与常规液态电池有较大差异。常规的液态电池正极材料，比如说用高镍材料，基本上粒径都是一两微米以上，硫化物电解质要到亚微米、几百纳米，合浆能否用液态电池设备解决，大家都没有做到大的量级，没有这方面数据。

涂布：硫化物的全固态电池，用更高容量的负极，它对涂布的要求更高。比如常规液态电池涂布的单面厚度要六七十微米就可以，全固态电池估计涂布需要四五十微米。四五十微米如果还是嫌厚，用什么办法解决？

材料的辊压：常规液态电池特别是负极已经比较难做辊压了，基本上用双管的热辊。但是全固态他把硫化物电解质加进去，常规的压能解决吗，或者温度是不是要加到更高，材料会不会发生反应？钢管材料要不要换？都需要验证。

叠片：液态电池大多数用卷绕工艺所以生产效率高，液态叠片也不需要给它施加大的压力，也不会短路。全固态电池一定要给它施加很大的压力，电池才能进行能正常工作。从日本2012年开始做这种大电池研发至今，没有哪家公司能确定用何种结构或材料就能保证电池压出来都是成功的。

未来趋势与展望

总体来看，目前中国固态电池行业还处于起步阶段，固体电解质材料仍存在离子电导率偏低、固体电解质/电极间界面阻抗大、界面相容性较差、充放电过程中的材料体积膨胀收缩导致界面容易分离等问题，从而直接影响电池的低温性能、快充性能、能量密度与功率密度，制约着行业进一步发展。

业内普遍认为，全固态电池的规模化量产尚需5-10 年。在此之前，大量车企官宣的半固态电池预计搭载时间集中在2024—2026年，届时有望率先迎来半固态电池的产业化浪潮。

当前，固态电池应用超过70%集中在动力领域，但储能领域被认为是短期内带动增长的重要领域。长远来看，动力板块仍是市场的主要集中点。新兴市场如高端电动汽车、低空飞行器、高空基站和智能机器人等领域，因对性能要求高且对成本不敏感，将成为固态电池的重要增长点。

而随着固态电池工艺的日趋成熟，技术和成本难题被逐渐攻克，未来行业市场规模有望实现跨越式增长，行业前景可期。有机构预测，2025年全球固态电池需求量为17.3GWh，到2030年全球固态电池需求量有望超过200GWh的市场规模，2025年至2030年年复合增长率达65.8%。

数据统计与制表：裴丽娟、王虎斌

一审：刘亚珍 二审：裴丽娟 三审：潘望