固態(tài)電池，等等再說(shuō)

撰文|李禾子

編輯| 張 南

設(shè)計(jì)|甄尤美

“全固態(tài)電池我覺(jué)得別太操之過(guò)急。能源產(chǎn)業(yè)跟信息產(chǎn)業(yè)不一樣，可能需要幾十年的發(fā)展，不是一年兩年的事，不要搞得連滾帶爬，容易出問(wèn)題。”

2026年3月，中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高在一次媒體溝通會(huì)上這樣發(fā)言。

時(shí)光倒流回2年前，歐陽(yáng)明高還是另一番言論。

他說(shuō)：“固態(tài)電池是值得我們?nèi)プ非蟮哪繕?biāo)……我們的電池企業(yè)，不能只是埋頭拉車，不抬頭看路，要小心對(duì)手一不留神就將技術(shù)顛覆了。作為電池大國(guó)，我們一定要重視相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。”

2023年，“固態(tài)電池”在國(guó)內(nèi)還是一個(gè)尚未被大眾和資本市場(chǎng)廣泛關(guān)注的概念。中國(guó)的液態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)正如日中天，鄰國(guó)日本的豐田汽車則在這年10月放出了要在2027—2028年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池商業(yè)化的消息 （豐田后于2024年宣布將這一計(jì)劃推遲至2030年以后）。

歐陽(yáng)明高當(dāng)時(shí)的呼吁聽(tīng)上去非常緊迫。不久后的2024年1月，由他發(fā)起的“中國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)”正式成立，開(kāi)始反復(fù)強(qiáng)調(diào)固態(tài)電池可能的“顛覆性”風(fēng)險(xiǎn)。

似乎也是從這一年開(kāi)始，固態(tài)電池再?zèng)]有從人們視線中離開(kāi)過(guò)。

有車企開(kāi)始迅速跟進(jìn)。智己、廣汽等車企相繼掀起了一輪“固態(tài)電池”新品發(fā)布熱潮，再次將這一技術(shù)從行業(yè)內(nèi)部的“遠(yuǎn)期規(guī)劃”，推向了公眾視野和資本市場(chǎng)的中心。

只是三年過(guò)去，固態(tài)電池的上車進(jìn)展遠(yuǎn)沒(méi)有想象中順利。

“我的感覺(jué)是固態(tài)可行，原理可行，材料可行，但這么快地裝車量產(chǎn)就有點(diǎn)夸大其詞了。”一位在德國(guó)某化學(xué)研究所任職的中國(guó)研究員說(shuō)。作為一線研發(fā)人員，他的態(tài)度更為謹(jǐn)慎，甚至直言不諱地將不少官宣過(guò)固態(tài)電池量產(chǎn)計(jì)劃的公司稱作“騙子”。

當(dāng)那種“小心在競(jìng)爭(zhēng)中掉隊(duì)”的警報(bào)開(kāi)始淡化，歐陽(yáng)明高也糾正起自己的言論，開(kāi)始為復(fù)雜的科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行更具體的排序。

都在“搶跑”

過(guò)去兩年，固態(tài)電池可能是新能源行業(yè)里“被宣布量產(chǎn)次數(shù)最多”的技術(shù)。

2023年，豐田公布量產(chǎn)時(shí)間表時(shí)，行業(yè)里還沒(méi)有幾家敢公開(kāi)談?wù)撟约旱墓虘B(tài)電池計(jì)劃，人們對(duì)其技術(shù)能力也是壓倒性的質(zhì)疑。隨后各車企、電池公司加入的速度之快，與當(dāng)時(shí)他們對(duì)固態(tài)電池的“冷漠”態(tài)度形成了鮮明對(duì)比。

在消息尤其密集的2025年，幾乎每個(gè)月都能見(jiàn)到一條“固態(tài)電池量產(chǎn)”的新聞刷屏——

2月，比亞迪宣布2027年啟動(dòng)全固態(tài)電池批量示范裝車，2030年后大規(guī)模上車；同月，長(zhǎng)安亮相“金鐘罩”全固態(tài)原型樣件，計(jì)劃2026年裝車驗(yàn)證、2027年逐步量產(chǎn)；

4月，上汽透露新一代固態(tài)電池將于2025年底在MG4上量產(chǎn)，全固態(tài)電池于2027年落地；廣汽、東風(fēng)也先后給出時(shí)間表，前者2026年全固態(tài)電池裝車，后者2026年8月開(kāi)展固態(tài)電池裝車試驗(yàn)……

然而，固態(tài)電池的研發(fā)節(jié)奏，和它的宣傳節(jié)奏，從來(lái)不在一個(gè)頻道。

“臺(tái)上放一張PPT就敢說(shuō)量產(chǎn)，臺(tái)下坐著的同行都在小聲嘀咕，他們連電芯長(zhǎng)什么樣都沒(méi)展示過(guò)。”《汽車商業(yè)評(píng)論》曾聽(tīng)到過(guò)這樣的評(píng)價(jià)。

這樣的現(xiàn)象不僅發(fā)生在國(guó)內(nèi)。

今年年初的CES展上，一家成立一年多的芬蘭公司Donut Lab發(fā)布了全球首款“可量產(chǎn)、可用于實(shí)際車輛”的全固態(tài)電池，號(hào)稱400Wh/kg能量密度，5分鐘充至滿電，循環(huán)壽命長(zhǎng)達(dá)10萬(wàn)次，且在零下30攝氏度和零上100攝氏度的極端溫度下，電池容量都能保持在99%以上。

但這家公司披露的核心指標(biāo)，至今未獲任何獨(dú)立驗(yàn)證，承諾的2026年一季度量產(chǎn)裝車，也未披露關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

研發(fā)與營(yíng)銷更典型的錯(cuò)位是，“全固態(tài)”和“半固態(tài)”概念的混淆。

2021年初，蔚來(lái)汽車曾宣布將推出150kWh的固態(tài)電池包，稱能達(dá)到360Wh/kg的能量密度和超1000公里的續(xù)航；2024年初，智己L6發(fā)布第一代 “ 光年固態(tài)電池 ”，且將之宣傳為業(yè)內(nèi)首個(gè)“準(zhǔn)900V超快充固態(tài)電池”。

但上述“固態(tài)電池”后均被證實(shí)是“半固態(tài)電池”——仍然含有電解液，能量密度也沒(méi)有質(zhì)的突破。

《汽車商業(yè)評(píng)論》了解到，半固態(tài)電池和液態(tài)電池可共用部分生產(chǎn)線（前段電極制造環(huán)節(jié)），而固態(tài)電池因材料體系和工藝路線的根本性變革，需建立完全獨(dú)立的生產(chǎn)線。因而在產(chǎn)業(yè)落地的難度和資產(chǎn)投入上，固態(tài)電池和半固態(tài)電池有著本質(zhì)區(qū)別。

這種營(yíng)銷前置有一個(gè)很重要的現(xiàn)實(shí)邏輯：固態(tài)電池是當(dāng)下汽車行業(yè)少數(shù)幾個(gè)還能講“顛覆性故事”的賽道。

一家創(chuàng)業(yè)公司如果能和“固態(tài)”兩個(gè)字沾邊，估值就能翻幾倍；一家上市公司宣布固態(tài)電池進(jìn)展，股價(jià)也能漲一波。資本市場(chǎng)需要故事，而故事需要時(shí)間表——哪怕這個(gè)時(shí)間表是拍腦袋定的。

在液態(tài)電池技術(shù)趨同的背景下，各家車企也需要新的技術(shù)標(biāo)簽來(lái)區(qū)分品牌。“固態(tài)”成了那個(gè)最好用的標(biāo)簽，它聽(tīng)起來(lái)足夠前沿，足夠有想象空間，而且短期內(nèi)不需要兌現(xiàn)。

這就形成了一種“搶跑”心態(tài)：誰(shuí)先喊出量產(chǎn)時(shí)間，誰(shuí)就在定義行業(yè)節(jié)奏。甚至如果誰(shuí)“跑”得快了，就一定會(huì)有另一方站出來(lái)給市場(chǎng)降溫。

不久前，奇瑞汽車在其“電池之夜”活動(dòng)上宣布將在2027年啟動(dòng)全固態(tài)電池的裝車驗(yàn)證。這話實(shí)際上說(shuō)得還算謹(jǐn)慎。不過(guò)，同天，長(zhǎng)城汽車董事長(zhǎng)魏建軍便在他的視頻里給出“固態(tài)電池具備商業(yè)價(jià)值上車至少還需要5年”的保守判斷。

“如果你不喊，別人喊了，那資本市場(chǎng)就會(huì)覺(jué)得你落后了。哪怕你知道那個(gè)時(shí)間表不靠譜，你也得跟著喊，不然融資都融不到。”有行業(yè)分析師如此表示。

結(jié)果就是，固態(tài)電池的預(yù)期在一次又一次的“官宣”下被層層拔高，而真實(shí)的研發(fā)進(jìn)度則被掩蓋在華麗的PPT后面。

“貼不好”的界面

關(guān)于固態(tài)電池遲遲無(wú)法量產(chǎn)的原因，外界通常總結(jié)為新材料沒(méi)有找到、技術(shù)難點(diǎn)沒(méi)有克服、成本高企不降、產(chǎn)業(yè)鏈支持不完善等等。

《汽車商業(yè)評(píng)論》試圖從中找到最核心的掣肘，經(jīng)歷過(guò)一段時(shí)間的觀察、與從業(yè)者交流、重新梳理邏輯之后，我們發(fā)現(xiàn)目前的固態(tài)電池恰恰可能還卡在第一步——技術(shù)。

也就是說(shuō)，行業(yè)更普遍的情況是，固態(tài)電池還沒(méi)有真正從實(shí)驗(yàn)室走出來(lái)。

如果把固態(tài)電池比作一座橋，那這座橋目前還缺一塊關(guān)鍵的橋面。

動(dòng)力電池的充放電，本質(zhì)是鋰離子在正負(fù)極之間來(lái)回移動(dòng)。液態(tài)電池里，電解液像水一樣浸潤(rùn)著電極，離子可以自由游動(dòng)，像人在水里游泳，因而能順暢無(wú)阻。

但固態(tài)電池不同。它用固態(tài)電解質(zhì)取代了液態(tài)電解液，離子必須在兩塊固體之間“硬碰硬”地穿過(guò)。問(wèn)題就出在這里——固體與固體貼在一起，中間總有縫隙。一位電池工程師曾這樣形容：就像兩塊磚頭貼在一起，看起來(lái)緊密，實(shí)際上中間總有縫隙。充放電時(shí)，電極材料膨脹收縮，縫隙越撐越大，離子通道就斷了。

這個(gè)“貼不好”的難題，在學(xué)術(shù)界有一個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)：固固界面接觸問(wèn)題。

“固態(tài)電池的難點(diǎn)是固態(tài)界面接觸，目前還沒(méi)有理想的界面膜。”前述研究員向《汽車商業(yè)評(píng)論》表示，“這其實(shí)是物理層面的問(wèn)題，現(xiàn)階段全世界的實(shí)驗(yàn)室都做不到穩(wěn)定的結(jié)果，生產(chǎn)更是不可能。”

魏建軍在視頻里也提到了這一點(diǎn)：“固固界面的阻抗、壽命、高壓運(yùn)行等許多核心問(wèn)題，仍有待于攻關(guān)。”

諸多汽車和電池企業(yè)對(duì)外公布的測(cè)試數(shù)據(jù)，已經(jīng)是對(duì)固固界面問(wèn)題解決難度極大的側(cè)面證明。

今年2月，奇瑞公布了將固固界面阻抗控制在150Ω·cm2以下，且優(yōu)于行業(yè)平均水平30%的重大突破，意味著行業(yè)平均水平的界面阻抗仍然偏高，仍是持續(xù)優(yōu)化的對(duì)象。

欣旺達(dá)則在去年發(fā)布其第一代全固態(tài)電池產(chǎn)品時(shí)，稱其20Ah的電芯可在不到1MPa的超低外加壓力下，實(shí)現(xiàn)循環(huán)壽命1200周，說(shuō)明固態(tài)電池需要高壓運(yùn)行的狀況依然普遍。

在實(shí)驗(yàn)室尚屬難題，應(yīng)用層的難度更是呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

研究人員可以用極高的壓力（幾十個(gè)大氣壓）把固體電解質(zhì)和電極硬壓在一起，在實(shí)驗(yàn)室里做出性能不錯(cuò)的小電池。但這個(gè)方案在汽車上行不通。一輛車的電池包要跑十年、幾十萬(wàn)公里，不可能一直靠外部壓力維持界面貼合。

并且，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試通常是靜態(tài)的，而車用電池要經(jīng)歷震動(dòng)、溫度變化、快充快放。每一次充放電，電極材料都會(huì)膨脹收縮，界面在動(dòng)態(tài)下的穩(wěn)定性，比靜態(tài)下復(fù)雜幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

這將會(huì)是一個(gè)系統(tǒng)性的工程難題，不是“找到一個(gè)新材料”就能解決的。固體電解質(zhì)本身也有它的脾氣。魏建軍提到，主流的硫化物路線“遇水會(huì)釋放劇毒的硫化氫，在空氣中極不穩(wěn)定，制備需要全程無(wú)水的環(huán)境”。

這意味著，即便界面問(wèn)題在實(shí)驗(yàn)室里有了方案，把它搬上產(chǎn)線時(shí)，還要面對(duì)環(huán)境控制、設(shè)備投資、良率爬坡等一系列工程難題。

寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群曾在2025年半年報(bào)業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上透露，盡管其“在固態(tài)電池研發(fā)方面的科學(xué)問(wèn)題已經(jīng)基本解決”，“還有一些工程問(wèn)題，離包括供應(yīng)鏈在內(nèi)的商業(yè)化還有一段距離”。

行業(yè)里不是沒(méi)有嘗試過(guò)“繞過(guò)”界面問(wèn)題。

半固態(tài)電池就是其中一種思路——保留少量電解液，用液體去“浸潤(rùn)”界面，緩解固體接觸的難題。但這個(gè)方案的代價(jià)是，能量密度沒(méi)有質(zhì)的飛躍，工藝反而更復(fù)雜，成本更高，良率更低。

“現(xiàn)在有的辦法就是加鍍層、加壓，或者在中間加液體電解質(zhì)，”上述研究員說(shuō)，“但是離產(chǎn)業(yè)化還是有距離。”

有電池企業(yè)工程負(fù)責(zé)人的表述更直接：“半固態(tài)電池的良率做到80%都很難，成本是液態(tài)的兩倍多。拿去給主機(jī)廠，對(duì)方采購(gòu)直接問(wèn)我：它比液態(tài)好在哪？除了 ‘固態(tài)’這兩個(gè)字，我答不上來(lái)。”

這恰恰說(shuō)明了界面問(wèn)題的棘手程度：它不是一條可以繞過(guò)去的路，而是一道必須跨過(guò)去的坎。

固態(tài)電池的“技術(shù)攻關(guān)”和“規(guī)模化量產(chǎn)”之間，還有一段不小的距離。就像液態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室走到大規(guī)模上車，花了二十多年。固態(tài)電池需要的時(shí)間，不會(huì)更短。

“不用等固態(tài)電池”

如果把過(guò)去兩年行業(yè)里所有關(guān)于固態(tài)電池量產(chǎn)的表述起來(lái)，會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象：幾乎每一個(gè)宣布量產(chǎn)時(shí)間的企業(yè)，同時(shí)也在給自己留后路——有的是“驗(yàn)證”而非“量產(chǎn)”，有的是“小批量”而非“大規(guī)模”，有的是“有望”而非“確定”。

這或許也說(shuō)明，固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化節(jié)奏，本身就充滿了不確定性。

前述研究員告訴《汽車商業(yè)評(píng)論》，目前固態(tài)電池的技術(shù)成熟度，硫化物路線為TRL5，其他路線為TRL4。固態(tài)電池目前有三大技術(shù)路線，即分別用硫化物、氧化物和聚合物幾種不同材料作為電解質(zhì)。

TRL指“技術(shù)成熟度等級(jí)”（Technology Readiness Level），最高為9。TRL5意味著“在相關(guān)環(huán)境中完成初步驗(yàn)證”，距離大規(guī)模量產(chǎn)還有TRL6（原型演示）、TRL7（實(shí)際環(huán)境驗(yàn)證）、TRL8（系統(tǒng)定型）、TRL9（實(shí)際應(yīng)用）四個(gè)等級(jí)。

換句話說(shuō)，即便是進(jìn)展最快的硫化物路線，也只走了一半。

歐陽(yáng)明高最新給出的固態(tài)電池時(shí)間表是：第一代全固態(tài)電池（石墨/低硅負(fù)極）技術(shù)攻關(guān)在2025—2027年，第二代（高硅負(fù)極）在2027—2030年，第三代（鋰負(fù)極）在2030—2035年。他強(qiáng)調(diào)，這是“技術(shù)攻關(guān)的時(shí)間”，不是“規(guī)模化量產(chǎn)的時(shí)間”。

魏建軍給出的時(shí)間表則是“至少五年”。

如果把這些判斷放在一起，一個(gè)相對(duì)清晰的輪廓浮現(xiàn)出來(lái)——真正的全固態(tài)電池大規(guī)模上車，大概率是2030年以后的事。在此之前，行業(yè)能做的，更多是“裝車驗(yàn)證”“小批量生產(chǎn)”和“定向運(yùn)營(yíng)”。

一般認(rèn)為，相較于液態(tài)電池和半固態(tài)電池，固態(tài)電池最大的優(yōu)勢(shì)在于固態(tài)電解質(zhì)離子電阻小，理論上不存在副反應(yīng)，安全性高，易生產(chǎn)，環(huán)保。前兩條指向的是能量密度和壽命的潛力，后三條指向的則是制造和使用的便利性。

只是，這些優(yōu)勢(shì)目前仍停留在理論上。

“全固態(tài)電池不是六邊形戰(zhàn)士，它只是在更高比能量的前提下，把平衡范圍擴(kuò)大了。”歐陽(yáng)明高承認(rèn)它也不是絕對(duì)安全，仍然有熱失控風(fēng)險(xiǎn)，“我們希望在高比能量的情況下，它的安全性可以做到磷酸鐵鋰的水平，但現(xiàn)在還做不到。”

這其實(shí)引出了一個(gè)更深層的問(wèn)題：固態(tài)電池的“不可替代性”，到底在什么場(chǎng)景下才能真正建立起來(lái)？

如果只是追求高能量密度，液態(tài)的高鎳三元已經(jīng)能做到300Wh/kg以上；如果只是追求安全性，磷酸鐵鋰已經(jīng)足夠安全；如果只是追求快充，磷酸鐵鋰的10分鐘快充已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。固態(tài)電池的價(jià)值不在于單項(xiàng)超越，而在于同時(shí)把這些指標(biāo)的天花板往上推——但這恰恰是最難實(shí)現(xiàn)的。

而且，即便它能走出實(shí)驗(yàn)室，成本也將成為它最大的軟肋。

對(duì)固態(tài)電池態(tài)度一向謹(jǐn)慎的寧德時(shí)代，至今未像一些企業(yè)那樣給出激進(jìn)的量產(chǎn)承諾，只是在2024年的一場(chǎng)研討會(huì)上“防御性”地給出了“2027年小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池”的時(shí)間表，并依然在大力推廣“凝聚態(tài)電池”等半固態(tài)/過(guò)渡產(chǎn)品。

這些動(dòng)作的潛臺(tái)詞似乎是，“在真正的固態(tài)到來(lái)之前，我們有更可靠、更經(jīng)濟(jì)的解決方案”。

至于和外國(guó)企業(yè)掰手腕的問(wèn)題，一線研究員的視角看上去也比“到底誰(shuí)會(huì)顛覆誰(shuí)的”的存亡判斷更加冷靜：“目前全固態(tài)的研發(fā)，在全球來(lái)講都處在較低水平，國(guó)外國(guó)內(nèi)都有能解決重大問(wèn)題的工作組，但理論上國(guó)外好一些，國(guó)內(nèi)則是更具有工程意義。”

歐陽(yáng)明高現(xiàn)在態(tài)度的緩和就是最好的證明。他說(shuō)：“現(xiàn)在好多人都在等固態(tài)電池，我覺(jué)得不用等，現(xiàn)在的電池已經(jīng)很好了。”