新型电池产业下半场：拼成本与安全，更拼原始创新

文｜朱耘
ID | BMR2004

近日，工业和信息化部、国家发展改革委、交通运输部、商务部、市场监管总局、国家能源局、国家铁路局等七部门联合印发《新型电池产业发展“十五五”规划》（以下简称《规划》）。9月28日，工业和信息化部就相关内容做了解读。

《规划》提出，到2030年，我国新型电池产业规模实现稳步增长。全链条创新能力持续增强，先进电极材料、新型电解质、高端辅材等取得新突破，新体系电池研发取得重大进展，全固态电池初步实现规模化应用，长寿命锂电池循环寿命达到15000次，头部企业产品缺陷率达到PPB级别（十亿分之一）。

近年来，我国动力电池领域取得了长足的进步。在2026世界动力电池大会上，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示，锂离子电池的基本原理虽然是国外发明的，但国外的产品主要是消费类小电池，是中国把它发展成了动力和储能的大电池，“这是中国对锂离子动力电池的原创性技术贡献”。

以锂电池作为新能源汽车的动力源，过去10余年实现了性能的大幅跃升。欧阳明高给出了一组数据：电动汽车续航里程从初期的100公里提升到1000公里，充电时间从小时级缩短到10分钟左右，循环寿命从两三百次提升到储能电池的10000—15000次，成本下降了90%，进入每瓦时0.3—0.5元区间。放眼全球，动力电池装机量前十的企业中中国占据六席；2025年，中国锂离子电池出货总量超过1800GWh，全球占比超过80%。

《规划》指出，我国新型电池产业发展不平衡不充分问题仍然突出，行业竞争秩序有待规范，原始创新和颠覆性技术能力仍有不足，标准、知识产权等软实力建设与优势产业地位不相适应。

当前中国动力电池产业亟待解决的问题是什么？产业竞争从产能扩张和成本下降逐渐转向下一代技术和原始创新，中国动力电池已经形成的领先优势能否延续？动力电池产业该如何建立与其全球产业地位相匹配的竞争秩序和发展模式？《商学院》记者围绕相关问题与专家们进行了深度交流。

01

安全、性能、成本，各指标不能“顾此失彼”

“电池安全是电池发展永恒的主题，也是技术研发的永恒主题。”欧阳明高说。

今年7月1日起，我国正式实施“史上最严”的电池安全标准：电池要做到不起火、不爆炸，烟气不对乘员造成伤害，在超快充300次循环之后进行短路测试，仍然要不起火、不爆炸。

在欧阳明高看来，标准的制定有技术基础，但要让它普遍落地、消除社会对锂电池安全的忧虑，还需要做大量工作——从设计、制造、使用全过程，从热失控诱因、发生、蔓延全过程，从材料、单体、系统、整车全链条，三个维度共同构建电池全过程安全防护屏障。

动力电池专家、德迩新能源技术（湖州）有限公司总经理钟文彬在接受《商学院》记者采访时说，高比能体系的热失控抑制和PPB级缺陷管控，是车规级动力电池的刚需。

然而，守住安全底线之外，市场对电池的要求远不止于此。钟文彬向记者梳理了其他几项关键指标：

能量密度仍会继续提升，但已不是首要瓶颈。事实上，目前动力电池量产单体已经突破300Wh/kg，高镍、硅碳体系可以冲到350—400Wh/kg，代价却是热稳定性变差、膨胀加大、寿命衰减、低温性能恶化。

在快充方面，5C及以上快充本质上是在高倍率下抑制锂析出，与循环寿命天然冲突。

在低温性能方面，当前液态锂电池在-20℃时容量大幅跳水，北方地区、商用车和储能场景痛点突出。

事实上，这些指标彼此牵制。“最迫切突破的不是单一指标，而是指标之间的解耦能力。”钟文彬说。

而单纯继续拉高能量密度，边际收益正在快速递减，未来5年的第一优先级，是安全、快充、低温、寿命的协同优化，同时维持可接受的成本。

这几项指标难以兼得，因为提高能量密度需要高镍正极、硅基负极，充放电时体积膨胀更大，界面应力上升，更容易发生副反应、析锂乃至热失控。做大快充意味着更高的电流密度，析锂风险上升，循环寿命打折。提升低温性能需要高离子电导的电解液，而这类电解液往往耐高压和热稳定性较差。

“只要还是液态锂离子电池，能量密度、快充、安全、寿命四者不可能同时拉满，只能做权衡取舍。”钟文彬强调，成本短期仍要持续下降，但中长期竞争的重心不再是单纯的“更便宜”，而是在成本可控的前提下同时拿到高安全、快充、长寿命和宽温域，“成本是结果，不是根源”。

02

全固态电池“上车”需要迈过的坎儿

《规划》从五大方面提出19项重点任务和5个专栏，其中在全链条创新发展方面，指出“加快突破全固态电池产业化技术，布局新一代电池体系”。

固态电池被看作是未来我国动力电池的主要发展方向。据悉，目前蔚来已通过换电租用的方式向车主提供150kWh半固态电池包，东风也于今年8月在奕派eπ007上装车350Wh/kg的半固态电池，但整体规模仍然有限。

全固态电池则仍处在中试线建设、样件下线和装车验证阶段，宁德时代已建成1GWh全固态中试线，比亚迪、上汽、一汽红旗等企业普遍把小批量量产的时间点定在2027年前后。

但欧阳明高判断，今后10年磷酸铁锂电池还将继续主导动力和储能电池市场。钟文彬也指出，“初步规模化”，并不是2030年全固态电池全面取代液态锂电，更不是千万辆级别的整车普及，而是建成GWh级产线，在高端乘用车、特种装备、航空等附加值高的领域小批量、定点装车。

钟文彬认为，到2030年，动力电池的“固态化”会分阶段进行，当前至2027年是第一阶段，以半固态（保留少量液态电解液）为主，主要技术为硅碳负极+高镍正极，能量密度在350—420Wh/kg，电池直接在现有产线改造，高端车型批量上车。“这是2030年前贡献增量的主力。”

第二阶段是2027—2030年，这是“准固态”阶段，少量全固态电池定点小批量装车，优先硫化物路线搭配薄锂金属负极，优先用于高端长续航车型、特种场景。

到2030年，实现“初步规模化”：GWh级全固态产线落地，但这也仅是验证供应链，而不是全面替代液态电池。

事实上，全固态电池从实验室到规模化商用，每放大一步，都有新问题需要一步步解决。钟文彬介绍，在实验室里，几毫安时到几安时的小样品应力均匀、缺陷少，做出漂亮的能量密度并不难，难的是固固界面阻抗、界面副反应和锂金属负极的稳定性，“一旦放大，问题立刻爆发”。

到了中试阶段，电芯放大后微观孔隙和界面接触不均匀，充放电时的膨胀收缩会带来微裂纹，性能断崖式下跌。在工艺方面，传统液态电池湿法涂布工艺不能直接复用，需要干法成膜、高温等静压等全新工艺，产线设备几乎重构。

而到了规模化量产阶段，十亿分之一级别的缺陷率，固态电芯对压力、洁净度和环境控制要求极高，而眼下设备投资巨大、良率偏低，单位成本远高于液态锂电，BMS、热管理、封装和无损检测也都要重新配套。

钟文彬认为，其中最大的难点在“固固界面”，即固体与固体之间的接触面。液态电解液像水一样，能渗进电极的每一个缝隙，而固态电池却是固体贴着固体，微观上到处是空隙，界面阻抗占到总阻抗的60%—80%。电池充放电时电极一胀一缩，接触面反复开裂、又重新贴合，由此引发微短路、锂枝晶和各种副产物。

而在固态电池材料方面，目前也没有定论，钟文彬认为，硫化物导电性好，但怕水、热稳定性差；氧化物稳定，但界面阻抗大得多；聚合物适合高温，但常温下表现偏弱。

至于设备、工艺、良率和成本，钟文彬认为都属于工程化问题，可以靠时间、设备和工艺迭代逐步解决，“只要界面机理突破，规模上来后成本会快速下降。”

可以说，未来很长一段时间，动力电池将呈现“多种技术路线”并举的格局。

过去10年，三元锂电池和磷酸铁锂电池的市场份额此消彼长，不少企业在押注技术路线时付出过代价。钟文彬判断，未来5—10年，“不会重演过去‘三元、磷酸铁锂技术路线此消彼长、互相替代’的大切换。”在他看来，过去10年的博弈，本质上是同一电化学体系（液态锂离子）下，不同正极材料在成本和安全之间的取舍。而未来5—10年，将是多种电化学体系共存，按应用场景分割市场，不会出现某条路线被另一条路线全盘取代的情况。

欧阳明高也持类似观点。他认为，动力电池有两条技术路线，一条是高比能量电池，一条是低成本、长寿命的磷酸铁锂电池和钠离子电池，“这两条路线对中国动力电池产业来讲，缺一不可、同等重要。”

目前，磷酸铁锂电池（含磷酸锰铁锂）主打储能、商用车、经济型家用车等成本优先的场景，依靠CTP/CTC（将电芯直接集成到电池包或车身）等系统集成技术持续挖掘潜力，长期作为产业的“压舱石”，份额稳定。

高镍三元锂电池主攻中高端长续航乘用车和高性能车，在半固态阶段持续迭代，2030年前依然是高端市场的主力。

钠离子电池适用于储能、两轮车、低温地区经济型车和低速车，资源优势明显，宽温、安全性好，但单体能量密度上限低，是一条补充路线。

半固态电池是2027—2030年高端乘用车的主力升级方案，衔接液态锂电池与全固态电池。全固态电池则在2030年后逐步切入高端长续航、高性能和特种场景，成本下降后慢慢渗透，长期来看会逐步替代高镍三元锂电池，但替代周期很长。

其中，钠离子电池的定位颇受关注。欧阳明高认为，从近中期看，钠离子电池的产业化会平抑锂资源的市场波动。钟文彬则强调，钠电池不是淘汰路线，它有资源和宽温优势，定位是储能加低端动力，“但不要预期钠电池进入高端长续航乘用车赛道。”

尽管技术路线多元，但钟文彬认为，三类路线可能被边缘化甚至淘汰：一是单纯靠概念，在成本、性能或资源上没有独特优势的小众体系，比如部分低能量密度的多金属基正极、部分老式聚合物固态电池；二是无法兼容现有制造体系、放大后良率无法解决、成本长期下不来的固态分支；三是实验室指标好看，但循环、安全、低温性能无法通过车规验证的路线。

对企业而言，技术路线的选择，正在从“押对赢家”转向“卡准场景”。

03

补基础、拼体系，领先优势才能延续

中国电动汽车产业发展如火如荼，带动动力电池领域在全球具备了领先优势，但业内人士认为，仍有短板需要补齐。

“我们过去是‘工程强、基础弱’，未来竞争，拼的不是把成熟材料快速造出来，而是预测、设计、合成全新电化学体系的原始创新能力。”钟文彬说，中国企业擅长材料配方微调、工艺放大、产线良率和系统集成，短板则在基础科学与原始创新，主要体现在四个方面：一是固态电解质、新型电极、界面改性的底层机理与材料基因研究，很多材料研发仍是试错式，而非机理驱动；二是高端专用设备、精密表征设备和电池仿真工业软件，固态、干法电极、等静压等核心装备大量依赖进口；三是新体系电池的基础数据库、标准体系和失效机理研究，很多失效现象只能看到结果，无法定量预测；四是从分子、微观界面到电芯、系统的多尺度耦合仿真能力，这是从“样品试做”走向“材料理性设计”的前提。

补齐这些短板，人工智能被寄予厚望。欧阳明高认为，人工智能革命将改变电池的研发范式、生产方式和使用模式。未来5年，是电池设计转向基于人工智能研发平台的关键窗口期，全固态电池的技术突破就高度依赖人工智能研发平台的赋能。在使用端，欧洲已经发布了电池护照，工信部也发布了电池数字身份证，基于大模型进行全生命周期智能管理是必然趋势。“电芯和芯片这两个‘芯’，是我们这个时代最重要的基础。”欧阳明高说，基于植入式传感器的智能电池，将把AI赋能推向新台阶。

体系竞争还延伸到了电池的全生命周期。欧阳明高指出，第一批电动车已经开始退役，电池的退役潮已经来临。他预计到2030年，中国退役电池总量将超过200万吨，这是一个千亿级市场，将催生新的产业链。同时，电池回收资源将逐步上升，减少对原生矿产的依赖，预计2050年之后回收将占据主体地位。

在碳排放方面，欧阳明高表示，2020年磷酸铁锂电池每千瓦时的碳排放还在70公斤左右，随着绿电比例提升，全生命周期碳排放可以大幅降低，而绿电直连的零碳产业园是近中期最有效的减排手段。因此，锂电池向可再生能源丰富的西部地区转移，是中国电池产业发展的必然选择。