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固態(tài)電池的“三個謊言”

2026-09-11 09:58:15 電池中國

輿論場上,固態(tài)電池已經被塑造成動力電池領域的“終極答案”。

永不起火、續(xù)航躍升、裝車量產,這類關于全固態(tài)的說辭,頻繁出現在車企PPT和媒體宣傳通稿里。資本市場聞風而動,普通消費者也滿懷期待,盼著一款能夠大幅緩解電動車痛點的電池早日到來。

與此同時,行業(yè)里中試線投產、樣品電芯下線、示范車路測的消息接連傳出,熱鬧非凡。

但熱鬧的背后,理想和現實之間隔著一道厚厚的工程高墻。部分被奉為固態(tài)電池行業(yè)“共識”的觀點,經過營銷加工后廣為傳播,對照生產制造與裝車落地實況,會發(fā)現其中存在諸多現實偏差。

于是,被神化的安全能力、概念混淆的產品宣傳、懸而未決的技術路線,這三層廣為流傳的敘事,在經過一段時間的發(fā)酵之后,被一部分冷靜思考者視作固態(tài)電池市場上的“三個謊言”。它們制造了行業(yè)喧囂,也掩蓋了固態(tài)電池真正需要跨越的重重難關。

“永不自燃”的固態(tài)電池

依然繞不開熱失控難題

“固態(tài)電池不含可燃液態(tài)電解液,因此可以做到永不自燃”,是固態(tài)領域傳播最廣的敘事。

從材料理論推演,傳統鋰電池發(fā)生熱失控的一大誘因,來自可燃電解液噴濺燃燒。按今年7月實施的推薦性國標GB/T 43568-2026定義,固態(tài)電池并非絕對零液態(tài)組分,僅要求液態(tài)電解質占比低于5%;氧化物固態(tài)電解質屬于無機陶瓷,本體不可燃;硫化物電解質的熱穩(wěn)定性,也顯著高于液態(tài)電解液;聚合物電解質則屬有機體系,阻燃性各有差異。整體而言,主流固態(tài)電解質的可燃性低于液態(tài)電解液,似乎可以從根源降低起火風險。

不過,材料本身不易燃燒,不等于裝在車上就絕對不會出事。近來,隨著產業(yè)界對于固態(tài)電池研究和認識的深入,越來越多的行業(yè)專家指出:固態(tài)電池并未實現大眾想象中零風險式的絕對安全。

國內某頭部車企技術負責人近日在公開場合直言,固態(tài)電池的安全性能沒有大家想象中那么好。市場對固態(tài)電池的期待是,用了全固態(tài)就能解決熱失控、起火爆炸等問題,但實際上有可能既損失了倍率性能,又沒有完全解決安全問題。據其表述,固態(tài)電池綜合性能在穩(wěn)步提升,但距離真正規(guī)模化商業(yè)化落地,依舊存在明顯差距。

實際研發(fā)過程中,企業(yè)常常陷入兩難境地:為優(yōu)化固態(tài)電芯部分指標,不得不犧牲倍率性能,可即便做出妥協,也依舊沒辦法徹底根除熱失控爆炸隱患。實驗室小樣品可以拿到優(yōu)異安全指標,但放大到車規(guī)級大電芯,風險邏輯會發(fā)生明顯改變。

固態(tài)電池規(guī)避了電解液燃燒這條風險路徑,卻衍生出由固-固界面帶來的全新工程難題。

液態(tài)電池里,電解液像水一樣可以流動,能夠充分浸潤每一顆電極顆粒,填滿細微縫隙。而固態(tài)電池內部是固體和固體硬碰硬接觸,微觀層面會留下大量細小空隙,也就是整個行業(yè)都頭疼的固-固界面阻抗難題。

電池反復充放電時,正負極材料會不斷膨脹、收縮,固體接觸的界面就容易裂開、剝離。局部電流會瞬間集中,形成內部熱點,繼而觸發(fā)電極和電解質之間劇烈的化學反應。

當然,這里需要厘清的一個前提是,這類風險并非在所有固態(tài)電池中都會同樣出現,主要出現在搭配鋰金屬負極的全固態(tài)體系,并且是在擠壓、穿刺這類濫用測試條件之下。這種場景下即便沒有電解液,正極釋放的氧氣、電解質分解,疊加鋰金屬的高活性,依舊會釋放巨大熱量,部分測試工況下的起火爆炸,其劇烈程度可能不亞于傳統液態(tài)鋰電池;如果用石墨負極搭配氧化物電解質,風險表現又會完全不一樣,不能一概而論。

國軒高科首席科學家朱星寶在“電動航空下一代電池技術及先進制造(CIBF2026深圳)交流會”上也提醒說,固態(tài)電池不是更換了固態(tài)電解質,就天然具備更高安全性和更快充電速度。電池的安全性能和綜合表現,由材料體系、制造工藝、整套系統共同決定,僅替換固態(tài)電解質,解決不了所有技術問題。

不同技術路線的安全表現各有差異。氧化物電解質性質穩(wěn)定,不怕空氣,安全冗余更高,但界面阻抗一直很難降下來;硫化物的離子傳導能力,接近液態(tài)電解液水平,潛力巨大,但碰到水就會釋放有毒的硫化氫氣體,正極和電解質接觸位置,還容易發(fā)生放熱反應,埋下安全隱患。

瑞逍科技旗下瑞固新材董事長王粲沖對電池中國表示,硫化物電解質的安全隱患,核心來自水氧敏感帶來的硫化氫釋放和界面放熱副反應。據介紹,該公司自研的LSS型電解質,順利攻克了傳統硫化物電解質硫化氫副反應問題,可改善空氣穩(wěn)定性,從材料源頭降低安全風險。

想要更高續(xù)航,就要用活性更高的正負極材料。以現有的技術水平,想要做到電池完全不著火、不爆炸并不現實。

固態(tài)電池能夠降低熱失控的發(fā)生概率,但無法徹底消除風險。

到了整車端,若要實現全固態(tài)電池裝車,模組壓緊結構、整車熱管理往往需要大幅迭代乃至重新開發(fā),隨之而來的是更高的復雜度和成本。直接拿實驗室的材料表現,宣傳整車“永不自燃”,其實是跳過了諸多工程難題的理想化推演,這也是固態(tài)電池第一重被廣為流傳的誤讀。

當下被炒得火熱的“固態(tài)電池車”

其實并非真正的全固態(tài)

翻看新聞與新車發(fā)布會,“固態(tài)電池裝車”的消息不時出現。但普通消費者很難分清一個關鍵點:如今市面上可以買到的所謂“固態(tài)電池車型”,絕大多數屬于混合固液產品,也就是過去業(yè)內俗稱的半固態(tài)、準固態(tài),并非徹底去除液態(tài)電解液的全固態(tài)電池。將過渡產品與終極技術混為一談,便是關于固態(tài)電池的第二重流行誤讀。

7月1日開始施行的《電動汽車用固態(tài)電池》(GB/T 43568-2026),明確將過去的半固態(tài)、準固態(tài)電池列為固液混合電池,只有全固態(tài)電池才能被稱為固態(tài)電池。

理想狀態(tài)下的全固態(tài)電池,電芯內部徹底舍棄液態(tài)電解液和傳統隔膜,只靠固態(tài)電解質傳遞鋰離子。而混合固液電池依舊保留一部分液態(tài)電解液,固態(tài)電解質只是以粉末、涂層的形式加進去。本質上它屬于傳統鋰電池的升級版本,大部分生產設備與現有產線可以兼容。

在標準出臺之前,市場曾滋生出不少概念營銷亂象:部分產品僅在電解液中少量添加固態(tài)電解質粉末,便貼上“固態(tài)電池”的標簽對外宣傳。不少媒體報道也會將混合固液產品裝車的新聞,解讀為全固態(tài)電池實現量產,進一步抬高了普通消費者的預期。

由工信部牽頭的國家級固態(tài)電池攻關項目,可以幫助外界厘清行業(yè)真實的研發(fā)進度。據電池中國了解,按照項目原定計劃,參與企業(yè)應當在2026年7月迭代至B樣、C樣階段,年內完成裝車驗證。但知情人士透露,從項目二季度會議反饋來看,不少參與企業(yè)仍停留在A樣階段,性能指標尚未全部達標(驗證閉環(huán)),項目存在延期的可能性,“但每次開會都能感覺技術在進步,每次都會解決一些技術難題。”

一家參與該項目兩條技術路線研發(fā)的企業(yè)透露:按照2027年項目驗收要求,各參與方需在2026年年底,交付各項測試合格的原型電池。但就目前多方反饋的研發(fā)進度,及動力電池應用分會開展的產業(yè)鏈調研情況來看,到今年年底部分參與企業(yè)恐將難以產出性能穩(wěn)定的合格樣品,“對應的項目裝車驗證工作,預計也將隨之向后順延。”

寧德時代董事長曾毓群曾提出一個頗具代表性的判斷:固態(tài)電池或者是其它技術能不能成功,應該看事件驅動,而非時間驅動。倘若關鍵技術卡點未能實現打通,再精致的商業(yè)化時間表,也不具備現實意義。

從技術成熟度和產業(yè)化來看,目前多數企業(yè)普遍選擇“半固態(tài)先落地賣貨,全固態(tài)放在未來做長期驗證”這條穩(wěn)妥路徑。孚能科技在投資者交流會上公開說明,第二代半固態(tài)產品已經實現小批量供貨,供給國內車企和低空eVTOL客戶;而能量密度達400Wh/kg的硫化物全固態(tài)電芯,僅給到少數戰(zhàn)略客戶做測試,2026-2027年主要做裝車試驗,計劃到2030年才談大規(guī)模生產。

恩力動力鳳陽2GWh固液混合軟包電池工廠也于日前下線,主要面向無人機、機器人領域;同時,恩力動力已經在其南京基地建立全固態(tài)中試線。清陶能源配套上汽MG4的固液混合車型,已經面向消費者交付。

搭載國軒高科“G垣”混合固液電池的樣車,已完成超一萬公里路測。值得一提的是,其“金石”全固態(tài)電池已搭載奇瑞星紀元ET,開始實車路測。

需要指出的是,目前真正意義上的全固態(tài)電池,基本上都還只是停留在實驗室、中試、小范圍示范應用測試階段。擺在面前的兩座大山,就是界面工程難題和規(guī)模化制造難題。

量產的挑戰(zhàn)是實實在在的。

全固態(tài)電池難以直接復用現有鋰電池產線,干法電極、等靜壓等全新工藝裝備,意味著企業(yè)需要承擔高昂的設備改造成本。

王粲沖點出兩大現實卡點:一方面,固態(tài)電芯高度依賴造價高昂的等靜壓設備,傳統滾壓工藝難以達到所需的壓緊密度;另一方面,硫化物電解質對水、氧十分敏感,整條生產線必須維持低水低氧環(huán)境,推高了制造成本。

原料成本,也是固態(tài)電池產業(yè)化路上繞不開的一道坎,想要跨過這道坎,規(guī)模化降本幾乎是必由之路。

不少團隊在實驗室里把小電芯做得十分出彩,但一旦落地到車用大電芯的開發(fā)上,現實就容易被潑上一盆冷水:良率下滑、循環(huán)壽命縮水、批次表現參差不齊,這些問題好似排著隊一一走來。

一頭部固態(tài)電解質企業(yè)坦言,有時候電芯性能不達標,很難判斷問題到底出在正極、負極還是電解質,只能在整條產線上反復調試試錯,研發(fā)節(jié)奏也因此被拖慢。

十萬級家用代步車,大概率不會是它的首批落地場景。

多家企業(yè)判斷,全固態(tài)電池早期將會優(yōu)先應用于無人機、人形機器人這類對性能要求高、對成本容忍度更高的領域;乘用車維度,只有20萬元以上的高端車型,才有條件嘗試搭載;儲能場景對成本極度敏感,全固態(tài)電池尚難以規(guī)模化落地,僅能通過少量摻雜固態(tài)電解質的方式,適度改善電池循環(huán)性能。

顯然,普通消費者要接受這一現實,現在市面上能買到的所謂“固態(tài)電池車”,基本都是固液混合產品。

嘴上說著硫化物,手里握著氧化物

電池大廠沒人敢all in一條路線

在實驗室條件下,硫化物展現出亮眼的綜合性能,被不少人視為全固態(tài)電池最值得期待的路線,甚至呼吁企業(yè)集中資源押注硫化物賽道。但翻看國內電池、材料企業(yè)真實的研發(fā)動作,但很少有企業(yè)敢把全部籌碼壓在單一路線上。

不少企業(yè)在對外分享未來愿景的時候,會著重講述硫化物的巨大潛力;落到中試、準備落地的項目上,又同時布局氧化物-聚合物復合路線,走出雙線并行的研發(fā)路線。所謂“硫化物是唯一解”,正是固態(tài)電池領域流傳的第三重誤讀。

客觀來說,多條路線同時預研,是前沿技術行業(yè)很正常的風險對沖手段。

硫化物的紙面參數確實足夠誘人——鋰離子傳導速度快,材質帶有一定韌性,適合搭配高能量密度的鋰金屬負極,也是豐田等海外企業(yè)長期主攻方向,代表固態(tài)電池的性能天花板。但工程落地層面的現實難題同樣繁多。

業(yè)內人士表示,要想解決固固界面接觸不良的問題,需要對電芯施加較大的機械壓緊力。實驗室紐扣電池借助工裝擰緊即可實現該條件,但放到車載電池包內部,要長期穩(wěn)定維持這一壓緊力,目前尚未跑通成熟的結構方案。

電解質層面本身也存在著諸多不確定性。據了解,有些電池企業(yè)為了改善正極、負極等某一項性能,會開發(fā)不同包覆的固態(tài)電解質,但往往缺乏整體考量。

王粲沖認為,未來更可能走向復合硫化物電解質路線,正極、負極、甚至隔膜都能匹配。

國內主流電池企業(yè),大多選擇兩手抓。

藍固新能源同時布局了氧化物、硫化物兩條技術路線及產能;孚能科技一邊做氧化物復合體系迭代落地,一邊把硫化物當做遠期技術儲備;國軒高科也提出,復合路線和硫化物全固態(tài)可以并行發(fā)展,用材料互補,不要死賭某一條技術。就連常年對外宣傳硫化物的豐田,其專利庫里同樣儲備了大量氧化物相關專利,沒有孤注一擲。

寧德時代董事長曾毓群在接受《財經》雜志采訪時,給出很實在的判斷:如果把百萬輛裝車算作大規(guī)模商業(yè)化的標志,2030年前實現的可能性并不大。目前,固態(tài)電池技術的成熟度還不高,行業(yè)應當包容多條技術路線,不要被某一種敘事綁架。

雙線研發(fā),也需要付出代價。研發(fā)經費、核心人才被拆分,企業(yè)要同時維護兩套完全不同的材料和工藝體系,內部管理的復雜程度會明顯上升。

多位業(yè)內人士謹慎研判,現階段,并不存在很完美的“最優(yōu)路線”。更大的概率是,各類技術找準各自適配的細分場景,而非某一條技術路線一統全部市場。

結語>>>

固態(tài)電池的“三個謊言”被逐個拆穿后,留下的不是悲觀,而是一個更清醒的行業(yè)坐標:安全沒有終點,量產沒有捷徑,路線沒有定局。它不是拿來顛覆現有電動車市場的成熟產品,而是一項還在翻越重重工程關卡的下一代技術。

固態(tài)電池的價值毋庸置疑,更高的理論能量密度、全新的結構設計,給動力電池打開了全新想象空間。但它的產業(yè)化之路,繞不開固-固界面這個核心難題,也躲不開產線改造、良率爬坡、成本下降這些現實考驗。發(fā)布會可以描繪美好的未來,但產業(yè)判斷、大眾認知,還是要回歸真實的中試數據、制造現實。

在電池中國看來,從實驗室到小試、中試,是長路;從中試到大規(guī)模量產,又是另一條長路。

清陶能源李崢在電池中國視頻訪談中也提醒行業(yè),固態(tài)電池是長跑,不是百米沖刺,不能只盯著實驗室漂亮的參數,性能、成本、可靠性三者必須一起權衡。

固態(tài)電池真正的拐點,就在一次次解決界面失效、提升產品良率、壓縮制造成本的迭代之中。




責任編輯: 張磊

標簽:固態(tài)電池