1 動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)：固液混合是當(dāng)下，全固態(tài)是未來

，傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子電池已經(jīng)逐漸接近其理論能量密度極限（約350Wh/kg），而安全性挑戰(zhàn)也隨之凸顯。

在這一背景下，固態(tài)電池以其高安全性和高能量密度的雙重優(yōu)勢(shì)，被視為下一代動(dòng)力電池的終極解決方案。

固液混合電池作為液態(tài)電池向全固態(tài)電池過渡的中間路線，正發(fā)揮著承上啟下的關(guān)鍵作用。

固液混合電池（又稱半固態(tài)電池）在一定程度上保留了液態(tài)電解液，同時(shí)引入了固態(tài)電解質(zhì)，形成了固液混合體系。這種技術(shù)路線在一定程度上平衡了技術(shù)難度與性能提升，成為當(dāng)前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的現(xiàn)實(shí)選擇

2023年以來，包括蔚來、嵐圖等車企已開始小批量裝車固液混合電池，但規(guī)?；瘧?yīng)用仍面臨成本、工藝成熟度等挑戰(zhàn)

。而全固態(tài)電池則徹底去除液態(tài)電解質(zhì)，雖然理論上具有更高安全性和能量密度，但面臨著界面阻抗、材料成本、生產(chǎn)工藝等系列技術(shù)瓶頸，真正規(guī)?；慨a(chǎn)預(yù)計(jì)需到2027年及以后。

行業(yè)共識(shí)，2027-2030年將是全固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)商業(yè)化突破的關(guān)鍵窗口期，而在此之前都是扯淡玩掛念，固液混合電池將作為主導(dǎo)技術(shù)路線逐步滲透市場(chǎng)。

表：固態(tài)電池技術(shù)路線比較

技術(shù)指標(biāo)

液態(tài)鋰電池

固液混合電池

全固態(tài)電池

電解質(zhì)形態(tài)

液態(tài)電解質(zhì)

固液混合

全固態(tài)電解質(zhì)

能量密度

中（200-300Wh/kg）

中高（300-400Wh/kg）

高（400-500Wh/kg以上）

安全性

較低（易熱失控）

較高

高（不易燃）

技術(shù)成熟度

成熟

初步商業(yè)化

研發(fā)/示范階段

預(yù)計(jì)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化時(shí)間

已實(shí)現(xiàn)

2025-2027年

2027-2030年后

綜合行業(yè)專家觀點(diǎn)和企業(yè)路線圖，全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化路徑已經(jīng)逐漸清晰。中國(guó)科學(xué)院院士歐陽明高預(yù)測(cè)，全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化將于2027-2028年啟動(dòng)，2030年實(shí)現(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，屆時(shí)能量密度有望達(dá)到400Wh/k。中國(guó)電子科技集團(tuán)第十八研究所研究員肖成偉進(jìn)一步細(xì)化了這一時(shí)間表，指出2025年業(yè)界將推出全固態(tài)樣車，2027年實(shí)現(xiàn)百輛到千輛級(jí)的示范，2030年實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)和整車應(yīng)用。

這一產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不僅得到科研機(jī)構(gòu)的推動(dòng)，更獲得了產(chǎn)業(yè)鏈主要企業(yè)的積極響應(yīng)。寧德時(shí)代、比亞迪、中創(chuàng)新航、國(guó)軒高科等頭部電池企業(yè)，以及上汽、廣汽、長(zhǎng)安等整車廠均已明確固態(tài)電池發(fā)展路徑。值得注意的是，不同企業(yè)根據(jù)自身技術(shù)積累和市場(chǎng)判斷，選擇了不同的過渡節(jié)奏和技術(shù)路線。

表：主要企業(yè)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化規(guī)劃

從市場(chǎng)滲透角度看，固態(tài)電池將遵循從高端到大眾、從示范到普及的發(fā)展路徑。2025年前后，固液混合電池將主要在高端車型中應(yīng)用；2027年至2030年，全固態(tài)電池將開始小批量搭載于高端豪華車型；2030年后，隨著成本下降和產(chǎn)業(yè)鏈成熟，全固態(tài)電池有望向主流市場(chǎng)滲透。這一漸進(jìn)式發(fā)展路徑與當(dāng)年液態(tài)鋰離子電池的普及過程類似，都遵循技術(shù)成熟度曲線和市場(chǎng)接受度規(guī)律。

值得注意的是，中國(guó)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程具有明顯的政策驅(qū)動(dòng)特征。工信部《2025年工業(yè)和信息化標(biāo)準(zhǔn)工作要點(diǎn)》明確提出建立健全全固態(tài)電池等標(biāo)準(zhǔn)體系，以高水平標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)服務(wù)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。這種政策引導(dǎo)有助于整合產(chǎn)業(yè)鏈資源，加速技術(shù)創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，為產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造有利條件。

全固態(tài)電池的商業(yè)化之路仍面臨多重技術(shù)挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)主要集中于材料體系、界面工程和制造工藝三大領(lǐng)域。

作為過渡路線，固液混合電池當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)是固液界面兼容性電解質(zhì)分布均勻性問題。在固液混合體系中，固體電解質(zhì)與液體電解質(zhì)之間的界面阻抗較高，導(dǎo)致離子電導(dǎo)率不如純液態(tài)體系，影響電池的倍率性能。此外，在電池制造過程中，如何確保固體電解質(zhì)在電極中的均勻分布也是一大技術(shù)難點(diǎn)，不均勻分布會(huì)導(dǎo)致電流密度分布不均，加速電池老化。

原位固化技術(shù)、多層電解質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方法用來降低界面阻抗。

全固態(tài)電池面臨的技術(shù)主要集中在材料、界面和制造三大瓶頸：

• 材料瓶頸：理想的全固態(tài)電解質(zhì)需要同時(shí)具備高離子電導(dǎo)率、良好的化學(xué)/電化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)異的機(jī)械性能及低電子電導(dǎo)率。

• 但目前主流的氧化物、硫化物和聚合物電解質(zhì)均無法完全滿足要求。例如，硫化物電解質(zhì)雖然離子電導(dǎo)率高（接近液態(tài)電解質(zhì)），但穩(wěn)定性差，遇水易產(chǎn)生有毒的硫化氫氣體；氧化物電解質(zhì)穩(wěn)定性好但質(zhì)地硬脆，界面接觸差；聚合物電解質(zhì)加工性好但離子電導(dǎo)率低，常溫下性能不理想。

• 界面瓶頸：全固態(tài)電池中固-固界面接觸問題尤為突出。與液態(tài)電解質(zhì)能夠與電極材料充分接觸不同，固體電解質(zhì)與電極之間的剛性接觸面積有限，導(dǎo)致界面阻抗高。同時(shí)，在充放電過程中，電極材料的體積變化會(huì)進(jìn)一步惡化界面接觸，導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大、性能衰減。更嚴(yán)重的是，鋰枝晶問題在固態(tài)電池中依然存在，而且可能穿透固態(tài)電解質(zhì)導(dǎo)致電池短路。

• 制造工藝瓶頸：全固態(tài)電池的生產(chǎn)工藝與現(xiàn)有液態(tài)電池生產(chǎn)線有顯著差異，需要開發(fā)全新的制造設(shè)備和工藝。特別是干法電極工藝、固態(tài)電解質(zhì)成膜技術(shù)等新興工藝，目前仍處于中試階段，效率低、成本高，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。

面對(duì)這些技術(shù)挑戰(zhàn)，產(chǎn)學(xué)研各方正在通過多路徑創(chuàng)新尋求突破：

材料體系創(chuàng)新電解質(zhì)材料方面，復(fù)合電解質(zhì)成為主流發(fā)展方向。通過將不同特性的電解質(zhì)材料復(fù)合，如“氧化物+聚合物”、“硫化物+鹵化物”等，取長(zhǎng)補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。正極材料方面，研發(fā)聚焦于高容量正極如高鎳三元、富鋰錳基等，以提升能量密度。負(fù)極材料則朝著金屬鋰負(fù)極應(yīng)用方向努力，進(jìn)一步提升電池的能量密度。

界面工程創(chuàng)新：界面問題解決方案包括引入界面緩沖層、開展界面修飾等。中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)的“碘離子”界面修飾技術(shù)，能自動(dòng)填充電極與電解質(zhì)間的微孔縫隙，大幅改善界面接觸。此外，原位聚合技術(shù)也可在電極和電解質(zhì)之間形成更緊密的界面連接，降低界面阻抗

制造工藝創(chuàng)新：制造業(yè)界正在積極開發(fā)干法電極工藝，該工藝無需溶劑，更適合固態(tài)電池生產(chǎn)，可提高能量密度和生產(chǎn)效率。同時(shí)，多輥軋制技術(shù)伺服輥縫控制技術(shù)等先進(jìn)工藝裝備也在不斷進(jìn)步，為固態(tài)電池的規(guī)?；a(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程將經(jīng)歷三個(gè)階段：

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