電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）當前，越來越多人習慣于使用DeepSeek等AI大模型尋求日常答案，而這些技術背后依靠的是電力的支撐。并且隨著AI技術的快速發(fā)展，我們對于電力的需求也在迅猛增長，據(jù)國際能源署（IEA）今年4月報告顯示，AI占數(shù)據(jù)中心電力消耗的5%至15%，但到2030年，這一比例可能升至35%至50%，相當于日本全國目前的用電規(guī)模。屆時，約十分之一的全球電力需求增長將來自數(shù)據(jù)中心。

為了保障電力的需求，一方面要更多的開發(fā)可再生能源、核能等，另一方面儲能技術，尤其是電池技術的突破至關重要。其中，固態(tài)電池成為當前最可能突破的方向之一。

固態(tài)電池發(fā)展最新進展

從最新的市場情況來看，有行業(yè)預計全球固態(tài)電池出貨量在2025年和2030年將分別達到10GWh和614.1GWh，市場空間繼續(xù)擴大。

作為電池技術的重要發(fā)展趨勢，全固態(tài)電池有望從根本上提升電池的安全性和續(xù)航里程。因此世界上各大相關企業(yè)都在布局全固態(tài)電池的開發(fā)。

目前，固態(tài)電解質(zhì)主要包括聚合物、氧化物、硫化物、鹵化物等。國際上，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快的豐田、日產(chǎn)、SDI均采用高鎳三無正極，硫化物電解質(zhì)，差別只在負極，預計在2027年后實現(xiàn)量產(chǎn)。

不過，有專家表示，國內(nèi)外還沒有開發(fā)出大于400Wh/kg，滿足綜合性要求，能夠實現(xiàn)商業(yè)化的全固態(tài)車用電池。

相比之下，半固態(tài)電池的商業(yè)化進程相對較快，成為許多企業(yè)的務實過渡路線。例如，上汽MG4推出了10萬元以內(nèi)的半固態(tài)電池版本車型，孚能科技早在2022年便實現(xiàn)了半固態(tài)電池的量產(chǎn)，今年年底將實現(xiàn)全固態(tài)電池中試線的投產(chǎn)和60Ah硫化物全固態(tài)電池的小批量交付。

而在全固態(tài)電池上，國內(nèi)的國軒高科首條全固態(tài)中試線已正式貫通，金石全固態(tài)電池中試量產(chǎn)階段良品率已達90%，并啟動第一代全固態(tài)電池2GWh量產(chǎn)線的設計工作。

不過全固態(tài)電池目前仍然面臨著短期難量產(chǎn)、高成本、產(chǎn)業(yè)鏈不完整、高界面阻抗等一系列挑戰(zhàn)。有業(yè)內(nèi)人士提到，固態(tài)電池的材料合成是影響全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關鍵問題。此外，在電芯制備方面，粘結劑和溶劑體系的顛覆性，以及電解質(zhì)層本身的超薄性、致密性要求，都為成膜工藝帶來新的困難。

此外，寧德時代的技術人員表示，固態(tài)電池對壓力的需求遠超液態(tài)電池，不僅壓力需要躍升至2MPa甚至更高級別，并且壓力還需要保持均勻，且需要實現(xiàn)動態(tài)調(diào)控。這意味著傳統(tǒng)液態(tài)電池的固定式結構方案，如泡棉、彈簧等無法滿足需求，且會犧牲電池包輕量化與成本優(yōu)勢。

為此，寧德時代推出了液壓電池系統(tǒng)。該方案在系統(tǒng)層級將電芯間充滿厚度為1mm的油液實現(xiàn)電池包內(nèi)部壓力的實時可調(diào)與均勻分布，同時借助密封框架將液體封閉于電芯內(nèi)部，實現(xiàn)結構小型化、輕量化與低成本。

固態(tài)電池迎來重大技術進步

除了在產(chǎn)業(yè)上的發(fā)展迅猛外，近期，有媒體報道，清華大學化工系教授張強領銜的團隊在鋰電池聚合物電解質(zhì)研究領域取得重要進展，為開發(fā)實用化的高安全性、高能量密度固態(tài)鋰電池提供了新思路與技術支撐。相關成果已在線發(fā)表于《自然》。

固態(tài)電池在實際應用中面臨著兩大難題，一個是“固-固”材料之間因剛性接觸導致的界面接觸差；二是電解質(zhì)難以在寬電壓窗口下同時兼容高電壓正極與強還原性負極的極端化學環(huán)境。

針對這一些難題，張強團隊提出“富陰離子溶劑化結構”設計，成功開發(fā)出一種新型含氟聚醚電解質(zhì)。該電解質(zhì)通過熱引發(fā)原位聚合技術，有效增強了固態(tài)界面的物理接觸與離子傳導能力，顯著提升了鋰電池的耐高壓性能和界面穩(wěn)定性。

通過新結構設計，讓組裝后的8.96Ah聚合物軟包全電池在施加1MPa外壓下，能量密度實現(xiàn)了跨越式的提升，達到604Wh/kg，遠超當下商業(yè)化電池。并且該電池在滿充狀態(tài)下順利通過針刺與120攝氏度熱箱（靜置6小時）安全測試，未出現(xiàn)燃燒或爆炸現(xiàn)象，展現(xiàn)出優(yōu)異的安全性能。

當然，固態(tài)電池主要由正極、負極、電解質(zhì)等組成，而清華大學的張強團隊此次主要突破的是電解質(zhì)這一個點，但也正是這些一個個點的突破，未來組合起來推動固態(tài)電池整個技術面的發(fā)展。

與此同時，政策層面，今年2月，工信部、國家發(fā)改委等八部門聯(lián)合印發(fā)《新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案》，對固態(tài)電池提出三步走式頂層設計。

第一是明確將固態(tài)電池列為新型儲能核心攻關方向，不再局限于實驗室，而是要求鋰電池、鈉電池同步向固態(tài)化迭代，氧化物/硫化物/聚合物多路線并行，鼓勵固液混合作為過渡。

第二是到2027年，打造3–5家全球龍頭企業(yè)，形成GWh級固態(tài)電池量產(chǎn)能力，并同步建成全鏈條標準體系。第三是國家重點研發(fā)計劃給予基礎研究資金，地方層面配套補貼中試線、建設固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)園，并且推出了全球首個《全固態(tài)電池判定方法》團體標準，解決真假固態(tài)界定問題，為補貼和招標提供依據(jù)。

目前產(chǎn)業(yè)鏈中，已經(jīng)有不少企業(yè)如比亞迪、一汽、長安、上汽等均把全固態(tài)車規(guī)級電芯的批量裝車節(jié)點鎖定2027年。此外，先導智能、天賜材料、贏合科技等設備/材料企業(yè)2025年H2起集中交付中試線，訂單增速同比超200%。

總結

隨著液態(tài)電池瓶頸日益凸顯、技術路線高度確定、政策窗口全面打開的疊加期，固態(tài)電池已經(jīng)成為當前新能源行業(yè)最后一次系統(tǒng)性重構。這讓固態(tài)電池從過去單純的技術期待演變?yōu)橘Y本、產(chǎn)業(yè)、政策三方共振的集體共識，這也是為何每一次固態(tài)電池路試、中試、量產(chǎn)時間表披露，都會瞬間點燃市場的根本原因。