
“全固態電池的安全是相對的,一旦熱失控,破壞力遠超液態電池;寬溫域不代表低溫性能好,零下20℃,低溫性能不如液態電池。”
7月22日,在2026中國汽車論壇下午場的全球汽車技術發展領袖峰會上,中國第一汽車集團有限公司首席科學家王德平,在講演中為全固態電池澄清了上述兩個誤區。
2023年12 月,一汽聯合東風、長安等?27 家單位?成立“固態電池產業創新聯合體”,推動產業鏈協同攻關。他們選擇的攻堅方向正是硫化物體系。
在演講中,王德平表示:在硫化物體系下,全固態電池在材料、電芯、工藝、標準全鏈條突破成果,明確2027年整車小批量搭載、2030年能量密度突破400Wh/kg的清晰產業節奏。他坦言,全固態電池前景很樂觀,但是現實中的困難也不小。

全固態性能優勢明確,但現實存短板
長期以來,固態電池概念模糊、市場炒作亂象頻發,行業去年出臺團體標準給出量化定義:電池烘烤6小時后重量損失低于1%,即為全固態電池,相關國家標準預計2027年正式落地。
王德平表示,從底層機理看,固態與液態電池電化學反應原理一致,但鋰離子傳導路徑完全不同:液態電解液中鋰離子可自由游動,固態電池離子必須依靠固固界面緊密接觸才能完成傳遞,這一差異直接決定兩者安全、能量、溫域三大核心性能分化。
從本征優勢來看,全固態電池相對液態電池有三大核心亮點。
第一,安全底層性能大幅提升。液態電解液60℃即開始分解,固態電解質分解溫度可達600℃;液態電池高分子隔膜易被鋰枝晶刺穿,固態陶瓷隔膜機械強度更高,能有效抑制枝晶穿刺風險。
第二,能量密度天花板顯著抬高。液態電池極限能量密度約350Wh/kg,而固態電池理論上限可達700Wh/kg,可兼容高鎳正極、硅基/鋰金屬等高容量正負極材料,規避電解液與高活性材料的副反應難題。
第三,理論上,更適配寬溫域。液態電解液零下30℃左右凝固喪失離子傳導能力,固態電解質無液態相變問題,理論可實現全溫區穩定工作。

不過,王德平在分享中重點澄清對于全固態電池,兩大行業普遍存在的認知誤區。
其一,固態電池的安全是相對的,絕非絕對安全。
相對于液態電池,固態電池無論是在電解質的分解溫度、自產熱溫度,還是失控后的溫度,都要好得多。但是全固態電池一旦熱失控,其破壞力也要比液態電池大很多。
根據一汽方面的測試數據,固態電池熱失控后破壞力極強:瞬態產氣量、噴發質量均為液態電池10倍;失控響應速度快100倍;失控溫度提升數十倍;噴射強度巨大。
王德平表示,他們相關極端測試需在國家核試驗基地完成,普通實驗室設備無法承受沖擊,整車端必須配套高強隔熱防護層,從而推高系統成本。

其二,理論寬溫性能不等于實際低溫表現。
零下20℃以下環境中,固態電解質離子電導率指數級下滑,電芯極化、界面阻抗大幅升高,充放電性能顯著弱于液態電池;當然,王德平也表示,行業也有解決方案,可配套40-45℃主動加熱系統,依靠熱管理彌補低溫短板,但也增加了整車能耗與結構復雜度。

硫化物成車企主流攻堅方向
在王德平看來,當前行業形成硫化物、氧化物、聚合物、鹵化物四條成熟技術路線,各有優劣,暫無單一最優方案,復合材料融合路線成為未來研發主流方向。
硫化物路線方面,一汽、寧德時代、比亞迪主力布局路線,核心優勢是離子電導率高、界面貼合性好,短板為遇水敏感、與高電壓正極兼容性較差,是最接近車規量產的路線;
氧化物路線方面,以上汽為代表,化學穩定性、機械強度突出,但室溫離子電導率偏低,快充性能受限;
聚合物路線方向的特點是,加工、量產工藝簡單,短板是室溫導電差、電化學窗口窄,更適配低功率場景;
鹵化物路線路線,則是近兩年新興路線,氧化穩定性優異,但原材料成本高昂,規模化落地難度大。

不過,王德平也指出,目前行業普遍預判,單一材料路線難以平衡性能、成本、工藝三大指標,未來硫化物融合鹵化物、氧化物復合硫化物等混合電解質體系將成為主流研發方向,通過材料互補補齊單一路線短板。
機理、制造、整車應用同步攻堅
在王德平看來,目前,全固態電池距離大規模裝車仍存在三大系統性瓶頸,也是現階段行業攻堅核心:
1. 基礎科學機理尚存盲區
固固界面長期動態演化規律未完全探明,電化學、力學、熱力學多場耦合作用機制模糊,缺少成熟理論支撐界面調控、壽命衰減優化。固態電池充放電過程中,電極與電解質界面持續形變、接觸狀態持續改變,長期循環穩定性難以精準預判,成為制約電芯長壽命落地的底層障礙。

2. 制造工藝與裝備顛覆性革新
王德平指出,早期他們認為固態電池與液態電池,大約有20%—30%的工藝差別,但現實是,兩者有大約50%工藝差別,例如,硫化物體系核心工序“600MPa等靜壓”工藝,要知道這壓力等同于6個馬里亞納海溝壓強,對設備密封、晶格保護、批量一致性提出極致要求。
此外,硫化物體系的全固態電池在涂布、模切、疊片、化成全流程良率偏低,漿料均勻性、電解質膜厚度、疊片精度微小偏差都會直接造成內阻飆升、短路風險,車規級大批量制造難度遠超液態鋰電。

3. 整車應用端多重適配難題
一方面,由于全固態電池熱失控防護成本高,需配套高強鋼板、隔熱復合材料層,電池包重量、成本同步上升;另一方面,電芯充放電膨脹率極大,疊加低溫加熱系統配套需求,整車集成設計復雜度大幅提升。王德平舉例,一米長模組無外部約束時充電后可拉長至1.25米,在汽車中肯定無法滿足這種功能程度的膨脹。

材料、電芯、工藝、標準全面進階
雖然全固態電池的難度很大,但是在國家產業政策、全產業鏈協同攻關下,近兩年固態電池全鏈條取得實質性突破,行業從實驗室研發邁入中試放大階段。
一是,關鍵材料實現正向設計。高鎳三元正極循環1000次容量保持84%,硅碳負極900次循環穩定;硫化物、鹵化物電解質實現百噸級量產,離子電導率達到商用標準,借助AI仿真完成新型電解質材料定向開發。



三是,大容量電芯通過嚴苛安全驗證。多家企業建成中試產線,60-100Ah大容量固態電芯下線,尺寸對標現有液態動力電池;電芯在200℃高溫環境靜置30分鐘不起火、不爆炸,通過極端熱濫用測試,兩年前行業尚無法穩定制備大容量電芯。

