固态电池离商业化还有多远？(2)

　　随着飞行汽车、电动垂直起降飞行器、城市空中交通（UAM）的发展，固态电池有望成为低空飞行载具的一项主流电池技术，为固态电池下游应用打开市场空间。

　　除了低空经济领域，固态电池在新能源汽车、3C数码、储能、深海探测等领域同样展现出不俗的潜力。有机构预测，2025年全球固态电池需求量为17.3GWh，到2030年有望超过200GWh的市场规模，2025年至2030年年复合增长率达65.8%。

　　数据显示，截至今年11月，国内固态电池产业链相关企业已超过200家；近4年固态电池行业投扩产规划金额超2000亿元，规划产能超过400GWh，若以纯电动汽车每辆80千瓦时的电池容量测算，可装车500万辆。

　　业内人士告诉记者：“固态电池突破了传统液态锂电池面临的一些瓶颈，具有高能量密度和优异的安全性，在电动汽车及高端消费电子产品领域，固态电池的应用前景广阔。”

　　一场攻关“马拉松”

　　作为下一代电池技术的“明星”，固态电池赛道吸引到大量的真金白银和技术投入。

　　在固态电池这条新赛道，不少企业立下“军令状”：比亚迪计划2027年小批量生产硫化物全固态电池，并在2030年将其应用于主流电动车型；宁德时代拟于2027年达到小批量生产全固态电池水平；亿纬锂能计划2026年取得工艺突破、2028年实现技术突破，推出400Wh/kg高比能全固态电池；国轩高科计划2027年固态电池小批量上车实验，2030年实现量产；长安汽车计划在2030年推出液态、半固态、固态等8款自研电芯。

　　业内普遍认为，2030年或是固态电池产业化的关键节点。但是，目前固态电池离大规模商业化应用尚有一段差距。

　　从技术上看，固态电池的研发之路还面临着不少挑战。这场比新比强的技术竞赛，更像是一场需要耐心与毅力的“马拉松”。

　　与传统电池的“固—液界面”相比，“固—固界面”的接触性和稳定性更差，离子传输效率相对较低，这是固态电池研发的首要技术难题。

　　“固态电解质之间有缝隙就是断路状态，所以怎么把电解质无缝隙地压到一起，是我们要攻关的问题。”惠州亿纬锂能股份有限公司中央研究院常务副院长赵瑞瑞介绍。

　　不少企业选择了一条过渡线路：半固态、凝胶态电池。这两类电池保留了部分电解液，能够改善界面接触和电导率问题，而且结构与液态电池相仿，与企业现有产线的兼容度高。不过，赵瑞瑞团队在研究中发现，半固态、凝胶态电池发热现象增多，不得不牺牲电池的一部分性能。所以，发展固态电池仍然是主流趋势。

　　按照电解质的不同，固态电池的技术路线可分为聚合物、氧化物、硫化物、卤化物等路线。出于多种考量，赵瑞瑞团队把目光投向硫化物路线。

　　硫化氢是剧毒物。提起研发经历，赵瑞瑞的语气透露着一丝紧张。

　　做实验前的第一件事，就是把硫化物电解质暴露在空气中，测定硫化氢的含量。“为了判断实验环境是否安全，我们在每个房间内都安装了3个以上的硫化氢监测探头，即使有一个出故障，其他两个还能工作。”赵瑞瑞说，“每个人都全副武装，穿戴好防护服、防毒面具，但还是有很大的心理压力。”

　　经过反复尝试，预实验取得了一些成果，团队逐渐掌握了硫化物电解质的特性，看到了固态电池研发的希望。

　　要让固态电池走进千家万户，还需克服一个巨大障碍，那就是成本。中国科学院青岛生物能源与过程研究所固态能源系统技术中心副研究员鞠江伟向记者介绍：“前期投入大，固态电池尚未形成规模，难以实现从原材料到制备流程的降本。不过，随着材料体系、产线装配逐渐成熟，未来固态电池成本会逐渐降下来。”

　　保持信心与耐心

　　在固态电池产业化不断提速的同时，许多人好奇，中国的固态电池研发在全球竞争中处于何种水平？