安宇飞 受访企业/供图 翟超/制图
证券时报记者 安宇飞
在锂电池的进化之路上，全固态电池是终极目标。而近期多家电池企业纷纷发布全固态电池产品，为全固态电池产业化按下了“加速键”：8月28日，鹏辉能源发布了第一代全固态电池；同一天，中创新航发布了名为“无界”的全固态电池，计划在2027年实现小批量装车验证；宁德时代表示，公司全固态电池2027年有望实现小批量生产……
中信证券研报测算称，2030年全球固态电池出货需求将达643GWh，2024年~2030年复合年均增长率达133%，合计市场空间达1.2万亿元。固态电池的产业化大幕已经缓缓拉开。
全国固态电池的发展情况究竟如何？从液态到半固态、再到全固态电池的征途上有哪些“险关要隘”难以攻克？证券时报记者探访多家固态电池产业链厂商寻求答案。
固态电池
产业化“大幕揭开”
一瓶不起眼的白色粉末，蕴藏着锂电池从液态走向固态的“庞大能量”，这是广汽埃安向证券时报记者展示的全固态电解质。走进位于广州市番禺区的广汽埃安大堂展厅，记者看到了用玻璃瓶装起来的粉末状高环境适应性复合固态电解质，以及用其生产的锂金属全固态电池、无锂负极全固态电池。
据广汽埃安工作人员介绍，采用固态电解质生产的全固态电池“开发难度堪比攀登珠穆朗玛峰”，它可以实现高安全性能和400Wh/kg的超高能量密度，让汽车续航里程突破1000公里。广汽埃安计划在2026年完成全固态电池开发，并首先搭载于昊铂车型。
据起点研究院统计，中国固态电池产业链企业主要集中在珠三角和长三角。从珠三角到长三角，从中游电池企业上溯到锂电设备厂商，记者来到位于江苏无锡的先导智能工厂。一台台精密又庞大的锂电设备在这里被制造出来，先导智能已经完成全固态电极制备、全固态电解质膜制备设备到全固态电池整线解决方案的技术攻关。
先导智能董事长王燕清向证券时报记者表示：“全固态电池从技术成熟度来看已经接近‘商用阶段’，只是由于尚未实现规模化量产，成本效益相对较低，目前仍处于市场探索与验证阶段。如今高端玩家已经结束观望，正积极投身于全固态电池的市场开发和建设中，行业有望迎来快速发展机遇期。”
目前，半固态、准固态和全固态电池，被统称为固态电池。近期，鹏辉能源和中创新航纷纷发布全固态电池产品，而半固态电池商业化进程更快，岚图追光、智己L6等车型已经实现半固态电池的搭载，固态电池产业化大幕已经拉开。
据起点研究院发布的《2024固态电池发展白皮书》，截至2024年8月底，中国固态电池产业链企业（不包括设备企业）已超过250家，其中，电芯企业100家，固态电解质企业达50家。目前各家企业公布的（半）固态电池产能及规划已经超过400GWh，未来几年固态电池发展将加速落地。
电池产业链
将“翻天覆地”
现阶段，锂电池四大关键材料分别为正极材料、负极材料、隔膜和电解液，每个材料环节都涉及大量产业链企业。
而全固态电池之所以比液态电池具有更高安全性和更高能量密度，是因为其用不易燃的固态电解质取代了电解液和隔膜，可以兼容更为高比容的正负极材料。这意味着，液态电池走向固态电池的进程中，电池产业链将产生“翻天覆地”的变化，隔膜和电解液企业首当其冲。
“在制造方面，如果全固态电池采用湿法工艺，目前液态锂电池的一般设备都不能用。如果采用干法工艺，目前液态锂电池三分之二的设备都不能用。因此要重新设计匹配全固态电池生产的工艺及设备，比如干法电极制备技术等。”起点研究院研究主管吴雨龙表示。
中南大学张永柱教授表示，做半固态和全固态就要对目前的产线进行修改、调整，这需要一些时间。在新能源行业里，液态电池产线已经投资了几万亿元，企业们是一定要把传统的液态电池投资先收回来，然后再搞半固态和全固态。未来3年~5年，设备厂、软件厂、芯片厂需要腾出时间来做半固态和全固态的产业化，来降低成本。
量产路上
仍存“险关要隘”
起点研究院预计，全球固态电池未来两年将加速发展，2025年到2030年将是半固态电池和准固态电池产品导入期，2030年到2035年将是全固态电池产品导入期。尽管多家车企已经实现了半固态电池的“上车”，但固态电池产业发展仍存在技术、路线、材料、成本等多重难关。
从技术来看，主要是“固固界面”的难题待解。在固态电解质中，电极和电解质之间的界面接触从固—液接触变为固—固接触，接触面积小，形成了更高的界面电阻。这导致了固态电池循环寿命差、快充性能差等问题。“如何解决好固态电池中的界面问题，成了固态电池能否大规模应用的关键，如何兼顾电导率、减少副反应、降低阻抗仍是目前产业在攻克的方向。”吴雨龙表示。
从材料来看，固态电池体系采用高性能的正负极材料，往往涉及高价稀有金属，原材料成本远高于液态电池。“固态电池所需的电极材料、电解质等多为高科技新材料，加之产业链尚不完善，部分原材料未实现量产，整体产业链成本也比较高昂，这也在一定程度上制约了市场的发展。”王燕清向记者表示。
从价格来看，起点研究院向记者提供的数据显示，某固态电池企业卖给车企的半固态电池售价超过2元/Wh，某新兴固态电池企业卖给某飞行器企业的准固态电池售价超7元/Wh。而同期液态车用三元电芯价格是0.5元~0.6元/Wh，磷酸铁锂电芯是0.3元~0.45元/Wh。可以看到，固态电池价格目前是液态电池的数倍。降低成本将成为固态电池大规模商用前需要攻克的重点关隘。
不过，在液态锂电池的能量密度已经接近安全极限的情况下，固态电池的发展哪怕面临重重险关，也必须一一攻克。王燕清认为：“随着生产技术的提高和规模化生产的推进，全固态电池的成本将逐渐下降，最终将具备与半固态电池乃至传统液态电池相抗衡的市场竞争力。”
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