一汽首席科学家：全固态电池有两大误区

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（来源：王凌方 电动汽车观察家）

编辑 | 邱锴俊

“全固态电池的安全是相对的，一旦热失控，破坏力远超液态电池；宽温域不代表低温性能好，零下20℃，低温性能不如液态电池。”

7月22日，在2026中国汽车论坛下午场的全球汽车技术发展领袖峰会上，中国第一汽车集团有限公司首席科学家王德平，在讲演中为全固态电池澄清了上述两个误区。

2023年12 月，一汽联合东风、长安等‌27 家单位‌成立“固态电池产业创新联合体”，推动产业链协同攻关。他们选择的攻坚方向正是硫化物体系。

在演讲中，王德平表示：在硫化物体系下，全固态电池在材料、电芯、工艺、标准全链条突破成果，明确2027年整车小批量搭载、2030年能量密度突破400Wh/kg的清晰产业节奏。他坦言，全固态电池前景很乐观，但是现实中的困难也不小。

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全固态性能优势明确，但现实存短板

长期以来，固态电池概念模糊、市场炒作乱象频发，行业去年出台团体标准给出量化定义：电池烘烤6小时后重量损失低于1%，即为全固态电池，相关国家标准预计2027年正式落地。

王德平表示，从底层机理看，固态与液态电池电化学反应原理一致，但锂离子传导路径完全不同：液态电解液中锂离子可自由游动，固态电池离子必须依靠固固界面紧密接触才能完成传递，这一差异直接决定两者安全、能量、温域三大核心性能分化。

从本征优势来看，全固态电池相对液态电池有三大核心亮点。

第一，安全底层性能大幅提升。液态电解液60℃即开始分解，固态电解质分解温度可达600℃；液态电池高分子隔膜易被锂枝晶刺穿，固态陶瓷隔膜机械强度更高，能有效抑制枝晶穿刺风险。

第二，能量密度天花板显著抬高。液态电池极限能量密度约350Wh/kg，而固态电池理论上限可达700Wh/kg，可兼容高镍正极、硅基/锂金属等高容量正负极材料，规避电解液与高活性材料的副反应难题。

第三，理论上，更适配宽温域。液态电解液零下30℃左右凝固丧失离子传导能力，固态电解质无液态相变问题，理论可实现全温区稳定工作。

不过，王德平在分享中重点澄清对于全固态电池，两大行业普遍存在的认知误区。

其一，固态电池的安全是相对的，绝非绝对安全。

相对于液态电池，固态电池无论是在电解质的分解温度、自产热温度，还是失控后的温度，都要好得多。但是全固态电池一旦热失控，其破坏力也要比液态电池大很多。

根据一汽方面的测试数据，固态电池热失控后破坏力极强：瞬态产气量、喷发质量均为液态电池10倍；失控响应速度快100倍；失控温度提升数十倍；喷射强度巨大。

王德平表示，他们相关极端测试需在国家核试验基地完成，普通实验室设备无法承受冲击，整车端必须配套高强隔热防护层，从而推高系统成本。

其二，理论宽温性能不等于实际低温表现。

零下20℃以下环境中，固态电解质离子电导率指数级下滑，电芯极化、界面阻抗大幅升高，充放电性能显著弱于液态电池；当然，王德平也表示，行业也有解决方案，可配套40-45℃主动加热系统，依靠热管理弥补低温短板，但也增加了整车能耗与结构复杂度。

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硫化物成车企主流攻坚方向

在王德平看来，当前行业形成硫化物、氧化物、聚合物、卤化物四条成熟技术路线，各有优劣，暂无单一最优方案，复合材料融合路线成为未来研发主流方向。

硫化物路线方面，一汽、宁德时代、比亚迪主力布局路线，核心优势是离子电导率高、界面贴合性好，短板为遇水敏感、与高电压正极兼容性较差，是最接近车规量产的路线；

氧化物路线方面，以上汽为代表，化学稳定性、机械强度突出，但室温离子电导率偏低，快充性能受限；

聚合物路线方向的特点是，加工、量产工艺简单，短板是室温导电差、电化学窗口窄，更适配低功率场景；

卤化物路线路线，则是近两年新兴路线，氧化稳定性优异，但原材料成本高昂，规模化落地难度大。

国内企业产业化路线高度统一，多数车企、电池厂商锁定“硫化物和氧化物复合路线”，集体瞄准2027年小批量装车目标。宁德时代、比亚迪、一汽、国轩高科均规划2027年实现400Wh/kg电芯整车搭载；吉利、东风等车企采用聚合物+氧化物复合体系，东风量产节奏延后至2028年。

不过，王德平也指出，目前行业普遍预判，单一材料路线难以平衡性能、成本、工艺三大指标，未来硫化物融合卤化物、氧化物复合硫化物等混合电解质体系将成为主流研发方向，通过材料互补补齐单一路线短板。

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机理、制造、整车应用同步攻坚

在王德平看来，目前，全固态电池距离大规模装车仍存在三大系统性瓶颈，也是现阶段行业攻坚核心：

1. 基础科学机理尚存盲区

固固界面长期动态演化规律未完全探明，电化学、力学、热力学多场耦合作用机制模糊，缺少成熟理论支撑界面调控、寿命衰减优化。固态电池充放电过程中，电极与电解质界面持续形变、接触状态持续改变，长期循环稳定性难以精准预判，成为制约电芯长寿命落地的底层障碍。

2. 制造工艺与装备颠覆性革新

王德平指出，早期他们认为固态电池与液态电池，大约有20%—30%的工艺差别，但现实是，两者有大约50%工艺差别，例如，硫化物体系核心工序“600MPa等静压”工艺，要知道这压力等同于6个马里亚纳海沟压强，对设备密封、晶格保护、批量一致性提出极致要求。

此外，硫化物体系的全固态电池在涂布、模切、叠片、化成全流程良率偏低，浆料均匀性、电解质膜厚度、叠片精度微小偏差都会直接造成内阻飙升、短路风险，车规级大批量制造难度远超液态锂电。

3. 整车应用端多重适配难题

一方面，由于全固态电池热失控防护成本高，需配套高强钢板、隔热复合材料层，电池包重量、成本同步上升；另一方面，电芯充放电膨胀率极大，叠加低温加热系统配套需求，整车集成设计复杂度大幅提升。王德平举例，一米长模组无外部约束时充电后可拉长至1.25米，在汽车中肯定无法满足这种功能程度的膨胀。

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材料、电芯、工艺、标准全面进阶

虽然全固态电池的难度很大，但是在国家产业政策、全产业链协同攻关下，近两年固态电池全链条取得实质性突破，行业从实验室研发迈入中试放大阶段。

一是，关键材料实现正向设计。高镍三元正极循环1000次容量保持84%，硅碳负极900次循环稳定；硫化物、卤化物电解质实现百吨级量产，离子电导率达到商用标准，借助AI仿真完成新型电解质材料定向开发。

二是，全新工艺装备完成联合攻关。纳米材料匀浆、电解质膜转印、干法电极、等静压设备实现国产化落地，解决浆料团聚、界面剥离、压力不均等工艺难题，中试产线持续迭代优化良率。

三是，大容量电芯通过严苛安全验证。多家企业建成中试产线，60-100Ah大容量固态电芯下线，尺寸对标现有液态动力电池；电芯在200℃高温环境静置30分钟不起火、不爆炸，通过极端热滥用测试，两年前行业尚无法稳定制备大容量电芯。

四是，专利与标准体系加速完善。2016-2025年国内固态电池专利申请量接近7000件，产业链知识产权自主可控；2026年7月工信部启动10项固态电池国标制修订，2026-2027年陆续发布，填补测试、安全、产品规范空白，结束行业无统一标准的混乱局面。

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AI、多场景拓展打开长期空间

对于下一阶段的研判，王德平的观点与欧阳明高院士基本相同，他认为，固态电池商业化分为三代清晰节奏。

第一代（2025-2027）：低硅/石墨负极搭配硫化物电解质，能量密度300-350Wh/kg，循环寿命超1000次，2027年实现整车小批量示范搭载；

第二代（2027-2030）：高硅/硅碳复合负极，电解质性能优化，能量密度突破400Wh/kg，体积能量密度800Wh/L，安全性、快充性能全面升级；

第三代（2030年后）：导入锂金属负极、复合电解质，能量密度突破500Wh/kg，彻底解决续航瓶颈。

针对长期发展，王德平给出了如下判断。

一是，未来AI全面重构研发模式，通过高通量虚拟筛选、生成式AI新材料设计、多尺度模拟、自动化实验室，大幅缩短材料与电芯研发周期，实现“虚拟研发+自动实验”全流程革新。

二是，制造端，干法电极、智能等静压、数字化工况监控批量落地，推动产线高效、数字化转型。

三是，应用场景多元化拓展。王德平判断，固态电池率先落地场景或并非家用乘用车，低空飞行器、特种装备、具身智能机器人将优先批量应用；中长期覆盖新能源汽车、大型储能全赛道，依托高安全、高能量密度优势打开广阔市场。