21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者 何煦陽報(bào)道

一面是技術(shù)瓶頸的突破，一面是資本市場(chǎng)的熱捧，2025年，全固態(tài)電池（All-Solid-State Battery）迎來關(guān)鍵轉(zhuǎn)折年。

12月，衛(wèi)藍(lán)新能源的IPO為固態(tài)電池行業(yè)添了一把火，該公司的股東陣容十分豪華，包括華為哈勃投資、小米長(zhǎng)江產(chǎn)業(yè)基金、蔚來資本等公司，估值已有185億元。如若進(jìn)展順利，其有機(jī)會(huì)沖刺A股市場(chǎng)“固態(tài)電池第一股”。

下場(chǎng)造固態(tài)電池的還有不少主機(jī)廠。11月末，廣汽集團(tuán)表示率先在國(guó)內(nèi)建成首條大容量全固態(tài)電池中試產(chǎn)線，標(biāo)志著廣汽向2026年全固態(tài)電池搭載昊鉑車型邁出關(guān)鍵一步

隨后資本市場(chǎng)給出了積極反應(yīng)——短短五個(gè)交易日內(nèi)，廣汽在A股經(jīng)歷兩次漲停：11月24日，廣汽一字漲停，收盤價(jià)8.36元/股；11月28日，摩根士丹利發(fā)布研報(bào)稱廣汽過去一周累計(jì)上漲24%，當(dāng)天廣汽再度放量漲停，收盤價(jià)9.25元/股，累計(jì)漲幅達(dá)31.01%。

僅在10月內(nèi)，國(guó)內(nèi)全固態(tài)電池就利好消息不斷：10月18日，奇瑞展出犀牛S全固態(tài)電池模組，宣稱電芯能量密度達(dá)到600Wh/kg，預(yù)計(jì)于2026年上車；10月23日，欣旺達(dá)發(fā)布新一代聚合物全固態(tài)電池“欣·碧霄”，宣稱能量密度突破400Wh/kg，并計(jì)劃今年年底建成0.2G瓦時(shí)的、具備更高兼容性的固態(tài)電池中試線。

此外，寶馬、大眾更是砸數(shù)十億跟固態(tài)電池公司綁定合作——仿佛誰不押注固態(tài)電池，誰就要被行業(yè)淘汰。

全固態(tài)電池被譽(yù)為電池界的“終結(jié)形態(tài)”“六邊形戰(zhàn)士”。相比液態(tài)鋰電池，全固態(tài)電池能量密度翻倍，可讓電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程輕易突破1000公里，告別里程焦慮，又能避免液態(tài)電解質(zhì)泄漏、燃燒風(fēng)險(xiǎn)，充電速為液態(tài)電池 2 - 3 倍。而頻繁的利好消息、越來越近的上車時(shí)間，更是令市場(chǎng)產(chǎn)生一種中國(guó)全固態(tài)電池技術(shù)爆發(fā)的錯(cuò)覺。

但在這場(chǎng)“固態(tài)狂歡”中，也有人格外理性。

特斯拉CEO埃隆·馬斯克是最顯眼的唱衰者，他曾在內(nèi)部會(huì)議上說：“現(xiàn)在吹捧固態(tài)電池的人，要么不懂技術(shù)，要么在炒概念。”寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群則該技術(shù)迎面潑了一盆冷水：如果用數(shù)字“1-9”表示固態(tài)電池技術(shù)和制造的成熟度，“1”是剛開始涉及，“9”是技術(shù)成熟可大規(guī)模生產(chǎn)，當(dāng)前行業(yè)最高水平只到了“4”。

放言“率先”建成首條大容量全固態(tài)電池中試產(chǎn)線的廣汽，其成色幾何？阻礙全固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難題又究竟是什么？

三道“技術(shù)天塹”

在今年5月22日之前，因?yàn)闆]有明確的“全固態(tài)電池”定義，“半固態(tài)電池”“混合固液電解質(zhì)電池”等概念常被拿來與“全固態(tài)電池”混用，在資本市場(chǎng)中進(jìn)行輪番炒作。但在今年5月22日，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)正式發(fā)布《全固態(tài)電池判定方法》（T/CSAE 434-2025），首次在全球范圍內(nèi)明確定義“全固態(tài)電池”。

方法規(guī)定，全固態(tài)電池“離子傳遞完全通過固體電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)”，徹底排除液態(tài)電解質(zhì)參與導(dǎo)電的可能性，與混合固液電解質(zhì)電池形成嚴(yán)格分界。并給出了“兩步走”的判定方法：第一，定性檢測(cè)：破口目視無液體滲出；第二，定量檢測(cè)：120℃真空干燥6小時(shí)后，電池失重率<1%（失重率=樣品失去質(zhì)量/初始質(zhì)量）。

全固態(tài)電池，的確比傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池有不少優(yōu)勢(shì)。

傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池由正負(fù)極、電解液和隔膜組成。充電時(shí)，鋰離子會(huì)通過隔膜從正極跑到負(fù)極；電子則被隔膜阻擋，通過外部電路跑到負(fù)極；隨著鋰離子和電子裝滿了負(fù)極，電池的電就被充滿了。而在放電的過程中，鋰離子和電子的運(yùn)動(dòng)方向則相反。

液態(tài)鋰離子電池與全固態(tài)電池充放電原理 圖源：網(wǎng)絡(luò)

 在全固態(tài)電池中，液態(tài)鋰電池中的電解液和隔膜合二為一，被固態(tài)電解質(zhì)取代。固態(tài)電解質(zhì)既要傳導(dǎo)離子，又要隔絕正負(fù)極。但固態(tài)電解質(zhì)因擁有耐高溫、能量密度天花板更高、高低溫環(huán)境下性能表現(xiàn)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，承載了科學(xué)家與工程師們的期待，各家車企與電池企業(yè)由此開啟了一場(chǎng)在資本喧囂下的技術(shù)突破、工程驗(yàn)證與商業(yè)化量產(chǎn)的長(zhǎng)征。

但很快他們就發(fā)現(xiàn)，橫亙?cè)诿媲暗氖侨兰夹g(shù)“天塹”：

· 第一，找不到完美的固態(tài)電解質(zhì)材料。目前主流材料主要有聚合物、硫化物、氧化物三種，聚合物壽命長(zhǎng)、安全性強(qiáng)，但離子電導(dǎo)率差；硫化物離子電導(dǎo)率強(qiáng)，但容易被鋰枝晶刺穿，且“易燃易爆炸”；氧化物離子電導(dǎo)率中等、熱穩(wěn)定性高，但剛性大，質(zhì)地脆、易斷裂。

· 第二，固-固界面接觸問題。沒有了電解液，同為固態(tài)的電解質(zhì)與正負(fù)極接觸時(shí)，中間會(huì)存在大量接觸孔隙，大幅增加界面阻抗。在充放電過程中，電極材料還可能發(fā)生體積膨脹收縮，進(jìn)一步惡化界面接觸。

· 第三，離子傳輸效率低。在液態(tài)鋰離子電池中，電解液充斥整個(gè)厚電極內(nèi)部，鋰離子能夠自由“游泳”；但在全固態(tài)電池中，離子只能在固態(tài)電解質(zhì)構(gòu)成的“隧道”里穿梭，難度大增。而且電極越厚，離子移動(dòng)的“旅程”就越長(zhǎng)，電池充放就越慢，厚電極還可能開裂或粉化。

針對(duì)性地，廣汽提出了三種解決辦法：

· 第一，廣汽研發(fā)出了大寬幅、高韌性硫化物全固態(tài)電解質(zhì)膜。在2024年，廣汽曾采取聚合物+填充物路線，填充物包含聚多巴胺包覆的無機(jī)電解質(zhì)、聚合物電解質(zhì)和鋰鹽。但如今廣汽已轉(zhuǎn)向硫化物路線，廣汽集團(tuán)固態(tài)電池平臺(tái)高級(jí)經(jīng)理史劉嶸表示，該固態(tài)電解質(zhì)可以耐熱到三四百攝氏度以上。

· 第二，廣汽采取了原位界面融合和等靜壓工藝技術(shù)。前者通過在電極與電解質(zhì)界面處引入特殊的功能性材料，在電池首次充電時(shí)形成穩(wěn)定的離子傳導(dǎo)層，好比添加了一種“分子膠水”，大幅降低界面阻抗。后者則是通過均勻的高壓力將電極和電解質(zhì)壓實(shí)在一體，廣汽為此打造了等靜壓設(shè)備，并引入了超聲波檢測(cè)等先進(jìn)手段。

· 第三，得益于以上三種技術(shù)，廣汽固態(tài)電解質(zhì)材料離子電導(dǎo)率突破10mS/cm，達(dá)到行業(yè)頭部水平。

史劉嶸還透露了另外幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)：廣汽已率先具備量產(chǎn)電池容量60Ah以上的車規(guī)級(jí)全固態(tài)電池條件，同時(shí)電池能量密度已突破400Wh/kg。

廣汽大容量全固態(tài)電池 圖源：官方

 不過對(duì)廣汽大容量全固態(tài)電池的幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，一位固態(tài)電池研發(fā)工程師向《21汽車·一見Auto》提出了一些疑問：

 第一，廣汽的全固態(tài)電池容量為60Ah，遠(yuǎn)超目前行業(yè)內(nèi)的20～30Ah，但能量密度卻與后者一樣，為400Wh/kg，這意味著廣汽的全固態(tài)電池體積較大。且行業(yè)內(nèi)通常的做法是選擇把2～3塊20～30Ah的全固態(tài)電池串聯(lián)，以達(dá)到同樣的效果。為什么廣汽選擇做容量高達(dá)60Ah的全固態(tài)電池？該全固態(tài)電池的能量密度是否可以進(jìn)一步提升？

第二，這位工程師向記者展示了在不同配方中，液態(tài)鋰離子電池中電解液的電導(dǎo)率會(huì)存在不同差異，但都在10mS/cm左右，比如10.03mS/cm、9.08mS/cm，甚至有7.45mS/cm、7.40mS/cm等等。一般固態(tài)電解質(zhì)中的離子導(dǎo)電率只能無限接近但無法超過電解液，這就好比一個(gè)人在沙子里游泳，永遠(yuǎn)也無法比在水里游泳快。

但現(xiàn)在行業(yè)中已經(jīng)有不少企業(yè)，聲稱其研發(fā)的固態(tài)電解質(zhì)中的離子電導(dǎo)率已經(jīng)達(dá)到甚至“突破”10mS/cm。“這是否可能因?yàn)樗麄冊(cè)诠虘B(tài)電解質(zhì)中摻雜了離子液？因?yàn)殡x子液中離子電導(dǎo)率可達(dá)20～30mS/cm，這樣綜合下來突破10mS/cm也就不奇怪了”，這位固態(tài)電池研發(fā)工程師向《21汽車·一見Auto》表示。

對(duì)中國(guó)科學(xué)院金屬研究所在10月7日制備出的具備高離子傳輸能力的“界面一體化新型材料”，以及中國(guó)科學(xué)院物理研究所在10月8日為解決固-固界面問題開發(fā)出“陰離子調(diào)控技術(shù)”，他也指出了其局限：

對(duì)于前者，他指出中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究時(shí)所采用的電池負(fù)極是“鋰金屬”，與行業(yè)中平時(shí)商用的不同。他爬梳該研究所的論文后發(fā)現(xiàn)，該研究雖然提高了離子傳輸能力，但因?yàn)槠洳捎玫墓虘B(tài)電解質(zhì)為聚合物，本身離子電導(dǎo)率就比硫化物要低不少——提升后為 1.0×10?? S cm?1，并且還需要在50℃條件下，這比普通硫化物的離子電導(dǎo)率還差一百倍?！熬拖褡屢恢粸觚斉赖酶炝诵薄?/strong>

對(duì)于后者，他指出中國(guó)科學(xué)院物理研究所所解決的同樣為全固態(tài)“鋰金屬”電池中的固-固界面接觸問題，本身界面接觸密度就要比含硅、碳等材料的電池要高。且鋰金屬電池不需要鋰離子嵌入碳元素中，本身的快充性能就比含碳電池高5倍以上。

這位固態(tài)電池研發(fā)工程師告訴《21汽車·一見Auto》，目前全球最前沿的科學(xué)家仍未找到解決全固態(tài)電池難題的技術(shù)方法。全球最前沿論文如《Nature》中為解決“固-固界面難題”和全固態(tài)電池中“離子傳輸速率低”的難題，常采取的方法仍為加入少許離子液，或者采用“超離子導(dǎo)體”材料等，但成本皆太高。

針對(duì)上述質(zhì)疑，《21汽車·一見Auto》向廣汽集團(tuán)發(fā)送采訪函，但截至發(fā)稿，對(duì)方未回復(fù)。

中試產(chǎn)線，量產(chǎn)前的“臨門一腳”

不過，在這次廣汽的宣發(fā)中，全固態(tài)電池的技術(shù)其實(shí)并非重點(diǎn)，重點(diǎn)在于兩個(gè)關(guān)鍵詞：“60Ah以上大容量”與“建成中試產(chǎn)線”。

“中試產(chǎn)線”，常被稱為正式量產(chǎn)前，驗(yàn)證生產(chǎn)工藝、優(yōu)化參數(shù)、提高產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性的生產(chǎn)線，是實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到大規(guī)模量產(chǎn)的關(guān)鍵過渡階段。但具體達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)才算完成中試，國(guó)家或者行業(yè)內(nèi)并無規(guī)定，指標(biāo)通常由企業(yè)自定。

廣汽首條大容量全固態(tài)電池中試產(chǎn)線 圖源：官方

 即便如此，一位新能源結(jié)構(gòu)工程師告訴《21汽車·一見Auto》，企業(yè)間關(guān)于“中試”仍有三個(gè)公認(rèn)的步驟：

· DV（Design Validation，設(shè)計(jì)驗(yàn)證），即“設(shè)計(jì)成功了嗎？”，這個(gè)階段工程師通常用軟件模擬設(shè)計(jì)全固態(tài)電池的結(jié)構(gòu)， 驗(yàn)證電池的設(shè)計(jì)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；

· PV（Production Validation，生產(chǎn)驗(yàn)證），即“能生產(chǎn)嗎？”，如果設(shè)計(jì)成功，這個(gè)階段便開始制造硬件模具和設(shè)備，同時(shí)驗(yàn)證能否持續(xù)、穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格產(chǎn)品；

· SOP（Standard Operating Procedure，標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序），既然能成功生產(chǎn)，那就把整套流程固定下來，規(guī)定好每個(gè)步驟和方法，確保操作一致，即將開始大規(guī)模量產(chǎn)了。

這便是廣汽為何將自己的成就稱為“從‘造樣品’到‘批量造’的關(guān)鍵突破”。據(jù)《21汽車·一見Auto》不完全統(tǒng)計(jì)，已經(jīng)開始建設(shè)或建成全固態(tài)電池中試產(chǎn)線的企業(yè)，有以下幾家：

· 寧德時(shí)代：今年5月，寧德時(shí)代全球首條硫化物全固態(tài)電池中試線在合肥正式投產(chǎn)，但未公布生產(chǎn)的全固態(tài)電池容量；

· 國(guó)軒高科：今年8月19日，國(guó)軒高科相關(guān)負(fù)責(zé)人在交易所互動(dòng)平臺(tái)表示，金石全固態(tài)電池處于中試量產(chǎn)階段，全固態(tài)電池中試線下線電芯良品率可達(dá)90%，但也未公布電池容量；

· 孚能科技：今年8月，孚能科技表示，目前公司全固態(tài)電池整體進(jìn)度已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)室走向中試生產(chǎn)交付階段，但其硫化物全固態(tài)電池中試線預(yù)計(jì)將于今年年底才建成，之后會(huì)向戰(zhàn)略合作伙伴客戶交付60Ah的硫化物全固態(tài)電池。

· 青島中科源本新能源有限公司：去年12月，車載硫化物全固態(tài)電池中試線在嶗山區(qū)巨峰光學(xué)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)園落地并試運(yùn)行，該中試線依托青島中科源本新能源有限公司建設(shè)，可月產(chǎn)電池10片，但容量為20Ah，預(yù)計(jì)到2026年年底可下線100Ah電芯。

這么看來，目前全行業(yè)內(nèi)對(duì)全固態(tài)電池的研發(fā)、生產(chǎn)，能同時(shí)滿足“60Ah以上大容量”與“建成中試產(chǎn)線”兩個(gè)條件的，的確只有廣汽一家。其他大型動(dòng)力電池企業(yè)與主機(jī)廠，也公布了其全固態(tài)電池的性能指標(biāo)與生產(chǎn)進(jìn)度：

但這位新能源結(jié)構(gòu)工程師坦言，廣汽最后這“臨門一腳”，其難度不容小覷：

在汽車行業(yè)中，中試也要走DV、PV、SOP三個(gè)階段，但無論投入市場(chǎng)后銷量高低，車企產(chǎn)車之后，終究會(huì)賣出去的。所以在PV、SOP這兩個(gè)環(huán)節(jié)，車企依舊會(huì)踏踏實(shí)實(shí)準(zhǔn)備模具并鋪開產(chǎn)線，且準(zhǔn)備的汽車產(chǎn)能不會(huì)少。

但電池這種偏向To B的產(chǎn)品受訂單驅(qū)動(dòng)，且全固態(tài)電池目前技術(shù)十分不穩(wěn)定，哪怕成功邁過DV環(huán)節(jié)，行業(yè)中其他客戶對(duì)該全固態(tài)電池恐怕仍持觀望狀態(tài)，不敢下場(chǎng)購買。

“沒有收到客戶的大訂單之前，（全固態(tài)電池）不會(huì)大規(guī)模量產(chǎn)，也就不會(huì)做相應(yīng)的產(chǎn)線準(zhǔn)備”，這位新能源結(jié)構(gòu)工程師對(duì)我們表示。因此企業(yè)在全固態(tài)電池的DV和SOP階段，抱著的都是“能造多少算多少”的心態(tài)，且生產(chǎn)出來后多先搭載在自家車型上，以防賣給客戶后出現(xiàn)事故。比如，廣汽生產(chǎn)的全固態(tài)電池就將在2026年首先搭載在自己的昊鉑品牌上。

對(duì)現(xiàn)在的全固態(tài)電池的中試，“關(guān)鍵是能交貨”，這位工程師表示。

哪怕量產(chǎn)并搭載成功，全固態(tài)電池商業(yè)化仍前路漫漫。根據(jù)電池研究機(jī)構(gòu)Battery Intelligence的研究報(bào)告，全固態(tài)電池的單位成本高達(dá)1200元/kWh，是傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池成本的三倍多。蜂巢能源董事長(zhǎng)楊紅新曾坦言，即使兩三年后，全固態(tài)電池與液態(tài)電池可能還有5至10倍的成本差。

良率則是另一個(gè)難點(diǎn)。目前，全固態(tài)電池的實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段良率僅為60%至70%，中試量產(chǎn)階段更是低至40%至50%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于液態(tài)鋰電池的良率。

“欣·碧霄”發(fā)布當(dāng)天，欣旺達(dá)高管表示：“日本和美國(guó)企業(yè)曾聲稱2027年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化，有些過于自信，最樂觀的是2030年以后可能小批量生產(chǎn)?！倍?025年世界動(dòng)力電池大會(huì)上，中國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)副理事長(zhǎng)吳志新更坦言：“全固態(tài)電池，我個(gè)人認(rèn)為這種判斷跟算卦差不多，大概在2032年到2033年開始進(jìn)入到它的商業(yè)使用期?！?/p>

跨過三道“天塹”后，全固態(tài)電池離量產(chǎn)還差最關(guān)鍵的“臨門一腳”，比起資本的百億喧囂，或許當(dāng)下市場(chǎng)和社會(huì)對(duì)全固態(tài)電池需要做的，是留給它一張安靜的書桌。