文 | 王新喜

最近兩年，基于產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的需要，固態(tài)電池頻頻被各大車企提上議程，這背后是不少?gòu)S商在實(shí)打?qū)嵉耐七M(jìn)固態(tài)電池研發(fā)。從 2021 年開始，中國(guó)固態(tài)電池專利開始飛快增長(zhǎng)，僅 5 年時(shí)間，中國(guó)企業(yè)就申請(qǐng)了 1.3 萬項(xiàng)固態(tài)電池相關(guān)專利，而且大部分是發(fā)明專利，不是濫竽充數(shù)的。

目前消費(fèi)者對(duì)固態(tài)電池期望很大，很多消費(fèi)者喊出了等固態(tài)電池出來了再買車的口號(hào)。

消費(fèi)者翹首以盼，固態(tài)電池為何遲遲不來？

在新能源車領(lǐng)域，固態(tài)電池是目前最具顛覆性的技術(shù)，按照豐田之前公布的信息，搭載固態(tài)電池的車型續(xù)航里程將超過 1000km，并且充電時(shí)間僅需 10 分鐘。

這背后主要是固態(tài)電池能量密度高，加上固態(tài)電解質(zhì)機(jī)械強(qiáng)度很高，可以防止鋰枝晶穿刺，所以固態(tài)電池能夠使用比容量極高的鋰金屬負(fù)極材料，而且僅通過這一改進(jìn)鋰電池的能量密度就可以提升至 400W · h/kg，甚至有些高達(dá) 500wh/L 能量密度。

作為參考，目前性能最好的液態(tài)三元鋰電池能量密度為 255W · h/kg，磷酸鐵鋰更低只有 140-160W · h/kg。

其次，固態(tài)電池由于其內(nèi)部不再有液體，而是類似于 " 果凍 " 的固體，液態(tài)電池發(fā)生撞擊使電池電解液體滲漏，易燃，高溫，易引發(fā)燃燒或爆炸，固態(tài)電池這里的風(fēng)險(xiǎn)大大降低。

東風(fēng)汽車、長(zhǎng)安汽車、奔馳、豐田、比亞迪、寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、一汽幾乎都公布了大約 2027 年左右開始實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

但盡管如此，作為電池巨頭寧德時(shí)代與比亞迪，數(shù)次表達(dá)了固態(tài)電池的難度。比亞迪高管在 2024 年公開在點(diǎn)評(píng)半固態(tài)動(dòng)力電池，稱其為 " 玩文字游戲 "。在 2025 年半年報(bào)業(yè)績(jī)解讀會(huì)上，寧德時(shí)代高管在談到固態(tài)電池發(fā)展趨勢(shì)時(shí)表示，固態(tài)電池目前資本的熱度比產(chǎn)業(yè)熱度高，企業(yè)做一個(gè)樣品或試驗(yàn)品用來宣傳可以，但真正商業(yè)化的時(shí)間較長(zhǎng)。

從寧德時(shí)代到比亞迪，都不敢過于炒作固態(tài)電池，那么固態(tài)電池到底難在哪？

首先，固態(tài)電池難在材料與制造工藝環(huán)節(jié)，半固態(tài)選擇硅碳作為負(fù)極材料，而未來的全固態(tài)電池或?qū)⑹褂娩嚱饘僮鳛樨?fù)極材料，固態(tài)電池里面的貴金屬用量是液態(tài)電池的幾倍，價(jià)格最低都會(huì)是磷酸鐵鋰的十倍左右。有數(shù)據(jù)顯示，鋰金屬負(fù)極市場(chǎng)價(jià)目前為 85-95 萬元 / 噸，約為高端人造石墨負(fù)極材料價(jià)格的 17-19 倍。

而固態(tài)電池包含了多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如材料粉末制備、干燥、燒結(jié)等。且制造難度較大。根據(jù)清陶能源的說法，前段勻漿、涂布、烘烤工藝都要改動(dòng)，全固態(tài)電池在產(chǎn)線設(shè)備上大約要做出 70% 的調(diào)整。

其次，是材料的難度，現(xiàn)在沒有成熟的固態(tài)電池原材料供應(yīng)商。

其三，越是重大的革命性的創(chuàng)新，越有迭代的規(guī)律。一般要迭代兩到三代才能達(dá)到成熟的狀態(tài)。

舉個(gè)例子。iPhone 的面世，也不是一開始就火爆，而是從 iPhone1 迭代到了 iPhone4 之后，才最終完成革命性的體驗(yàn)突破。

因?yàn)榈搅?iPhone4 這一代，視網(wǎng)膜屏幕才大大提高了視覺體驗(yàn)，iPhone4 的外形設(shè)計(jì)感較 3GS 及之前的機(jī)型更強(qiáng)，且更文化中性。此外，iPhone4 的處理器速度提高，用戶體驗(yàn)更加流暢。而 iPhone4 的 iOS 生態(tài)也開始走向成熟，開發(fā)環(huán)境逐漸完善，第三方軟件質(zhì)量和數(shù)量上都大大提高。

回到固態(tài)電池來看，也是類似的道理。從電解液從液態(tài)變成固態(tài)的過程，存在于固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率低、固 - 固界面穩(wěn)定性差、金屬負(fù)極以及鋰枝晶的生長(zhǎng)問題。這些技術(shù)問題影響了電池的充放電速度、容量保持率和循環(huán)壽命，是實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池商業(yè)化的關(guān)鍵障礙。固態(tài)電池技術(shù)問題的核心為固 - 固界面的接觸，即消除顆粒之間的縫隙，進(jìn)而提升循環(huán)壽命 + 快充性能。核心壁壘在于電池制造，對(duì)設(shè)備的精度和能力要求大幅提升，對(duì)電池制造工藝的要求很高，這需要時(shí)間來推動(dòng)技術(shù)的迭代與進(jìn)步，不斷完善工藝。

加上固態(tài)電池的生產(chǎn)成本又是液態(tài)電池的 2.5-3 倍，甚至目前還在實(shí)驗(yàn)階段的固態(tài)電池成本是傳統(tǒng)液態(tài)電池的 5 倍以上。成本高自然售價(jià)高，畢竟固態(tài)電池成本就要增加 8~10 萬元，電池價(jià)格比現(xiàn)在買一輛中端車可能還要高。較高的成本也阻礙了固體電池的研發(fā)與商業(yè)化。

其次，固態(tài)電池也會(huì)面臨一個(gè)充電基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模建設(shè)帶來的時(shí)間周期的問題，因?yàn)楣虘B(tài)電池，要搭配高速快充，可充電十分鐘，續(xù)航幾百至 1000 公里。

這意味著固態(tài)電池在充電特性上與鋰電池有所不同，固態(tài)電池理論上能承受更高充電電流，可實(shí)現(xiàn)更快充電速度，但也面臨發(fā)熱、固 - 固界面阻抗增大等問題。因此，雖然部分鋰電池充電樁能給固態(tài)電池充電，但為了更好地發(fā)揮固態(tài)電池的性能，延長(zhǎng)其使用壽命，未來可能會(huì)針對(duì)固態(tài)電池的特點(diǎn)開發(fā)出更適配的專用充電設(shè)備和充電技術(shù)。

也就是說，固態(tài)電池研發(fā)出來了，要有配套的充電樁，現(xiàn)有為液態(tài)電池所準(zhǔn)備的充電樁很大一部分或是不能被固態(tài)電池所共用的，如果固態(tài)電池推進(jìn)，需考慮固態(tài)電池的兼容性問題或者對(duì)原有充電樁進(jìn)行改造與建設(shè)，這可能會(huì)涉及到一個(gè)很大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本與時(shí)間周期問題。

此外，液態(tài)電池作為如今市面上最主流、裝車量最大的電池，其實(shí)擁有一個(gè)固態(tài)電池不具備的優(yōu)勢(shì)就是充放電功率。電動(dòng)車不論是充電還是加速性能，都需要電池具有很高的功率，也就是現(xiàn)在車企經(jīng)常吹的 3C、5C、10C 充放電倍率等。

電池的高充放電功率，其實(shí)就表現(xiàn)為正負(fù)極上的鋰離子在電解質(zhì)中的移動(dòng)速度。離子導(dǎo)電率越高說明電池的充放電功率更高。

在離子導(dǎo)電率上，目前固態(tài)電池的電解質(zhì)離子導(dǎo)電率不到液態(tài)電池的十分之一，這是因?yàn)楣虘B(tài)電解質(zhì)本身的阻抗就很高，不利于鋰離子快速移動(dòng)，因此，從電池的使用性能來看，固態(tài)電池還需要花時(shí)間去提高電池的充放電功率的問題，否則即便它有很高的能量密度，也難以滿足大部分電動(dòng)車的需求。

國(guó)內(nèi)第三大動(dòng)力電池廠商高級(jí)副總裁兼 CTO 潘芳芳之前曾經(jīng)談過一個(gè)觀點(diǎn)：全固態(tài)電池到了量產(chǎn)的時(shí)間，液態(tài)電池的安全性也取得了相應(yīng)的進(jìn)步，并能夠很好地兼顧性能、技術(shù)、成本。一條技術(shù)路線大規(guī)模的推廣需要考慮成本和實(shí)際。當(dāng)全固態(tài)電池商業(yè)化成功的時(shí)候，其能否跟更成熟的液態(tài)電池相比又要打個(gè)問號(hào)。

回頭想想，這番話并無道理，從今天來看，液態(tài)電池已在不斷成熟，700~800 公里的續(xù)航已經(jīng)在中高端車上逐步普及。截至 2025 年 8 月，續(xù)航達(dá) 800 公里的純電動(dòng)汽車有寶馬 iX3 50 xDrive、極氪 007 后驅(qū)智駕版、小米 SU7 Pro、智界 S7 超長(zhǎng)續(xù)航版、昊鉑 HT、蔚來 ET9、比亞迪海獅 EV 等，這意味著液態(tài)電池相對(duì)固態(tài)電池的續(xù)航差正在縮小。

另一個(gè)是超充的發(fā)展，也降提升鋰電池補(bǔ)能速度。華為曾經(jīng)表示 2024 年要布局 10 萬根超充，還是超快樁，充 5 分鐘跑 200 公里，按照 1 年 10 萬根的速度，尤其是與中石化、中國(guó)電網(wǎng)等合作伙伴的配合，一旦加速推進(jìn)，對(duì)行業(yè)充電設(shè)施帶來的改變是直觀的。加上蔚小理等新勢(shì)力都在布局超快充電，通過超充，液態(tài)電池也能在 20 分鐘左右把電充滿，續(xù)航里程與充電速度上來之后，其續(xù)航焦慮也會(huì)大大緩解。

因此，固態(tài)電池的發(fā)展，其一是看技術(shù)成熟度，其二是看成本，同時(shí)也要看市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，當(dāng)現(xiàn)有的電池已經(jīng)足夠好了，那么固態(tài)電池的研發(fā)的動(dòng)力也不會(huì)太足，尤其是行業(yè)龍頭寧德時(shí)代的主業(yè)是電池，但現(xiàn)在在液態(tài)電池上處于壟斷地位，固態(tài)電池出來，搶奪的是液態(tài)電池的蛋糕，是左手打右手，寧德時(shí)代很糾結(jié)，這多少也壓制了寧德時(shí)代在固態(tài)電池上的投入積極性。

而當(dāng)前鋰電池的進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)成熟度非常高了，可以用更合理的價(jià)格買到更好的產(chǎn)品，液態(tài)電池的成熟度越高，發(fā)展的越好，往往也成為固態(tài)電池的競(jìng)爭(zhēng)阻力。

綜上或是消費(fèi)者翹首以盼，但固態(tài)電池依然難以突破的原因所在。