导读
近年来,随着传统液态锂电池逐渐触及能量密度理论上限,资本热点迅速转向 " 上限更高 " 的固态电池赛道,市场越来越热,已经催生出大量的泡沫,与锂电池产业的现实世界越来越远。行业机构与锂电池头部企业在不断给市场降温,而排在尾部与新兴企业一边低价抢着磷酸铁锂电池订单苟延残喘,一边在资本市场满脸通红地造势,小作文不断,让全固态电池这个仍困在实验室的技术,被炒成 " 锂电池终极形态 " 的神话。
当游资裹挟着概念轮番炒作,将固态电池当成下一个万亿叙事时,宁德时代曾毓群率先发声指出:全固态电池还有很多科学与工程问题没有解决,任重道远。紧接着蜂巢能源杨红新董事长从第一性原理出发,发出灵魂三问:全固态电池到底是什么?目前还有多少问题没解决?成本很高,可以用在哪?随后给出了蜂巢能源的固态电池稳健三步走方案。
全固态电池到底是什么?
2025 年 2 月 16 日,第二届中国全固态电池创新发展高峰论坛在北京召开,原工信部部长苗圩在发言中,专门针对一些混淆视听的言论做了澄清:" 半固态电池仍然属于液态电池的范畴,不能与固态电池混为一谈。绝不是液态电池随着电解液液体的减少就可以发展成为固态电池,这是完全两个不同的概念。"
紧接着,中国汽车工程学会在 2025 年 5 月 22 日,正式发布《全固态电池判定方法》 ( T/CSAE 434-2025 ) 的团体标准,该标准首次明确了 " 全固态电池 " 定义,要求离子传递完全通过固体电解质实现,与混合固液电解质电池形成严格技术分界。
1. 定义:全固态电池指离子传递完全通过固体电解质实现的电池,与混合固液电解质电池形成严格技术分界。
2. 判定条件: ( 1 ) 定性检测:通过破口目视检测,电池内部无液体渗出。
( 2 ) 定量检测:120 ℃真空干燥 6 小时后,失重率≤ 1%。失重率指样品在特定条件下失去的质量与初始质量的比值。
3. 试验方法 : ( 1 ) 预处理:电池需进行充放电循环激活,确保处于稳定状态。
( 2 ) 烘干测试:将电池破口后放入 120 ℃真空干燥箱,维持真空度 -0.095 至 -0.1MPa,干燥 6 小时。
( 3 ) 数据处理:测量 3 个样品的失重率,取平均值作为判定依据。

根据此标准,目前没有真正可以量产的全固态电池;固态电池的概念,可以理解为从半固体向全固态逐步进化的过程,笼统称为固态电池。为了防止市场把半固态电池和固态电池混淆,相关主管部门正在酝酿出台一个新文件,将 " 半固态电池 " 统一命名为 " 固液电池 "。
目前还有多少问题没解决?
其实蜂巢能源作为动力电池的后起之秀,从一开始也是希望在固态电池领域有所突破,砸了不少资源。
在 2018 年,蜂巢能源就在保定成立固态电池研究院,一口气砸下 4.2 亿元,建起 4000㎡的超低露点 ( – 60 ℃ ) 干燥房,还从日本、韩国同行挖来 7 位首席科学家,专攻 " 硫化物全固态电池 " 方向。

2019 年 9 月,做出 3Ah 全固态锂金属单层电芯,能量密度达到 385Wh/kg,但循环性能有限—— 0.05C、25 ℃条件下,循环 180 次后容量才保住 80%;
2020 年,建成 0.1GWh 全固态中试线,第一次打通了 " 硫化物电解质合成—致密化—等静压—叠片—铝塑封装 " 的全流程,算是从实验室走向产业化的一小步;
2022 年 6 月,发布 20Ah 全固态样品 ( 使用 Ni90 高镍正极 + 金属锂负极 + 硫化物电解质 ) ,循环次数提升到 450 次 ( 0.1C 充放 ) ,能量密度也涨到 410Wh/kg,但短板也很明显:得在 30MPa 外压和 55 ℃高温环境下,才能维持 80% 的容量——这在实际装车场景里根本不现实。
不止蜂巢,全球固态电池行业都还没迈过 " 量产 " 这道坎。
中国科学院物理研究所 2024 年的《全球固态电池技术研发进展报告》直接点破:目前全球范围内,还没有真正意义上的全固态电池实现量产。
哪怕是相对成熟的 " 准固态电池 " ( 介于传统锂电和全固态之间 ) ,也没拿出足够的竞争力:最先进的准固态产品,电解质里的液态成分仍占 30% 以上,能量密度、循环寿命这些关键指标,跟传统锂电池比没什么明显优势,但成本反而高出 2~3 倍——既没了 " 性能优势 ",又丢失 " 成本优势 ",自然难落地。
为什么全固态这么难?关键是它的研发难度远超半固态电池,行业公认的核心挑战集中在三点:
1. 固 - 固界面接触不良:固态电解质和电极都是 " 固体 ",两者接触时容易有缝隙,离子传导效率会大打折扣,影响电池性能和寿命;
2. 全新材料体系适配:从液态电解质换成固态,正极、负极、电解质的材料都要重新搭配,比如金属锂负极容易长 " 锂枝晶 " ( 会刺穿电解质,有安全风险 ) ,怎么和固态电解质适配,至今没找到完美方案;
3. 制造成本高:固态电池的生产工艺 ( 比如前面提到的 " 等静压 " ) 比传统锂电复杂,需要全新的设备,前期投入大,规模上不来,成本就下不去。
全固态电池想要实现量产和商业化,现在还有两大难题没解决:
一是供应链和设备不完善——电解质材料得选、得优化,锂枝晶要抑制,固 - 固界面接触要改善,这些技术问题没完全搞定;而且部分原材料还没实现量产,整个产业链没跑通;
二是工艺设备缺配套——固态电池是新东西,没有现成的生产设备,得花大量资金和时间去研发、升级设备。
这两点一卡壳,当前固态电池的成本就居高不下,根本没法大规模商用。不管是蜂巢的研发突破,还是全球行业的探索,目前都还停留在 " 解决了部分技术问题,但没解决量产核心难题 " 的阶段——全固态电池想要真正走进我们的生活,还有不少路要走。
全固态那么贵?用在哪?
全固态电池为啥 " 贵到离谱 "?成本全花在这 3 个关键环节了!
1. 材料端:核心原料价是碳酸锂的 5 倍
作为全固态电池的 " 心脏 ",硫化物电解质前驱体 ( Li ₂ S-P ₂ S ₅ ) 2024 年市场报价直接飙到 2200 元 /kg ——这个价格,足足是普通碳酸锂的 5 倍!光是原材料这一项,就把成本门槛抬得老高。
2. 工艺端:制造费用比液态电池高 3 倍
生产环节更是 " 吞金大户 ":要用到等静压成型、激光焊接这些特殊工艺,还得维持超干燥生产车间的高能耗环境。算下来,全固态电池的制造费用,比传统液态电池高出整整 3 倍。

3. 良率端:成品率拉胯,浪费更费钱
目前 20Ah 全固态电池中试线的综合良率仅 62%,而成熟的三元液态电池良率早已稳定在 94%。良率低意味着大量原材料白白浪费,成本自然降不下来。
咱们仔细算本账就明白了:同样是 100kWh 的电池包,2025 年中国电池企业生产三元锂液态电池的成本大概 7.2 万元,全固态电池却要接近 70 万元,差了近 10 倍!即便到 2030 年,全固态电池成本大概率还是三元锂液态电池的 3-5 倍。
蜂巢能源稳健 " 三步走 " 方案:从巩固基本盘到攻坚终极目标
1. 深化当下:液态电池打基础,工艺经验双积累
先把 " 基本盘 " 做扎实——靠短刀电池、龙鳞甲结构这些技术,把磷酸铁锂、三元电池的性能和成本做到全球顶尖。同时悄悄攒 " 家底 ":叠片工艺、智能制造的经验,全是为后续固态电池研发铺路。
2. 攻坚中期:半固态当 " 桥头堡 ",破解商业化痛点
把半固态归为 " 过渡性高端产品 " ——核心是提安全、改善良率,同时兼顾能量密度提升,专门匹配高端新能源车、eVTOL 这些对性能要求高的场景。

蜂巢自主研发的 " 电解质热复合转印工艺 ",属于半固态涂覆里的隔膜转移路线,却实现了 " 颠覆级突破 ":
零额外投资:现有产线直接用,不用花几千万改造,量产门槛大幅降低;
性能跃升:靠 " 极性变换胶液 " ( 让胶液和基膜、极片 " 灵活适配 " ) 和 " 仿形梯度热压 " ( 保证不同厚度区域转移率一致 ) ,把电解质转移率从 20% 拉到 95% 以上;
多维度优化:经过这些工艺的提升,半固态电池实现 100% 不热蔓延,制程良率提 10%,全生命周期压差不良率降 6%,安全性能升 50%,循环寿命还能冲到 1400 次 ( 80% 电池健康度 SOH ) 。
量产规划:2025 年交付,覆盖豪华车与 eVTOL
3,全固态电池:聚焦硫化物路线,啃下 " 固固界面 " 硬骨头
如果说半固态是 " 过渡 ",全固态就是蜂巢眼里的 " 动力电池终极路线 " ——没有液态电解液,从根源上避免漏液、热失控,还能扛住超高能量密度,是未来高端场景的核心解。
蜂巢选择了硫化物作为固态电解质的核心方向,靠氧掺杂与磷硫元素调控技术,搞出了 " 高空气稳定性 " 的硫化物电解质——哪怕在 -45 ℃露点下暴露 4 小时,离子电导率还能保住 93% 以上,直接解决了硫化物 " 一受潮就废 " 的老问题。
全固态电池工作时,需要均匀压力维持 " 固固颗粒接触 " ——传统卷绕工艺有 "R 角 " ( 卷绕形成的圆角 ) ,压力加不匀,容易导致界面失效;而蜂巢的叠片工艺能让整个极片受力均匀,压根没有 R 角问题,是全固态制造的 " 最优解 "。
更关键的是,它还把常规全固态的 " 转印、模切、叠片、静压 " 四步工序,通过热复合叠片技术简化成一步——不仅去掉了效率低的等静压环节,生产效率还直接翻倍,大大提高了全固态量产的可能性。
目前蜂巢已经能从材料到电芯 " 全栈自研 ":
正极材料:靠表面融合包覆技术,做到 220mAh/g 比容量,还能稳定循环 1200 次;
电芯样品:已生产出 20Ah 全固态电池样品,能量密度 380Wh/kg,循环寿命超 450 次。
未来节奏也很明确:
2025 年底:完成 10Ah 级全固态电芯开发,能量密度 400Wh/kg;
2027 年前:搞出容量超 60Ah、能量密度 400Wh/kg 的样品;
2028 年:突破 70Ah 以上电芯,能量密度冲刺 500Wh/kg。
最后
蜂巢能源这种 " 先半固态,后全固态 " 的思路,是清醒的动力电池头部企业广泛共识。半固态先上,既兼顾技术成熟度和市场接受度,还能为全固态累积客户反馈和制造经验;等全固态技术成熟了,再慢慢迭代渗透市场。
避开股市喧嚣的声浪,我在跟诸多动力电池头部企业交流沟通中,对中国全固态电池发展的前景也慢慢乐观起来!
中国有一群可爱敬业的企业家与工程师,深夜追着实验数据较真,在现场顶着压力攻坚。也唯有这种不浮躁的钻研、不放弃的坚守,让我们有理由相信:中国全固态电池的未来可期!
( 本文作者顾国洪,中国汽车工程学会汽车经济发展分会副主任委员,曾担任新能源汽车三电头部企业高管、两大汽车研究院副院长、两大创投机构投研院院长。 )
 
    

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