電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）當(dāng)前，越來(lái)越多人習(xí)慣于使用DeepSeek等AI大模型尋求日常答案，而這些技術(shù)背后依靠的是電力的支撐。并且隨著AI技術(shù)的快速發(fā)展，我們對(duì)于電力的需求也在迅猛增長(zhǎng)，據(jù)國(guó)際能源署（IEA）今年4月報(bào)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(dāng)于日本全國(guó)目前的用電規(guī)模。屆時(shí)，約十分之一的全球電力需求增長(zhǎng)將來(lái)自數(shù)據(jù)中心。

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

固態(tài)電池發(fā)展最新進(jìn)展

從最新的市場(chǎng)情況來(lái)看，有行業(yè)預(yù)計(jì)全球固態(tài)電池出貨量在2025年和2030年將分別達(dá)到10GWh和614.1GWh，市場(chǎng)空間繼續(xù)擴(kuò)大。

作為電池技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)，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(guān)企業(yè)都在布局全固態(tài)電池的開(kāi)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(guó)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(wú)正極，硫化物電解質(zhì)，差別只在負(fù)極，預(yù)計(jì)在2027年后實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

不過(guò)，有專家表示，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出大于400Wh/kg，滿足綜合性要求，能夠?qū)崿F(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(jìn)程相對(duì)較快，成為許多企業(yè)的務(wù)實(shí)過(guò)渡路線。例如，上汽MG4推出了10萬(wàn)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(shí)現(xiàn)了半固態(tài)電池的量產(chǎn)，今年年底將實(shí)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(guó)內(nèi)的國(guó)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(dá)90%，并啟動(dòng)第一代全固態(tài)電池2GWh量產(chǎn)線的設(shè)計(jì)工作。

不過(guò)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(guān)鍵問(wèn)題。此外，在電芯制備方面，粘結(jié)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(lái)新的困難。

此外，寧德時(shí)代的技術(shù)人員表示，固態(tài)電池對(duì)壓力的需求遠(yuǎn)超液態(tài)電池，不僅壓力需要躍升至2MPa甚至更高級(jí)別，并且壓力還需要保持均勻，且需要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)控。這意味著傳統(tǒng)液態(tài)電池的固定式結(jié)構(gòu)方案，如泡棉、彈簧等無(wú)法滿足需求，且會(huì)犧牲電池包輕量化與成本優(yōu)勢(shì)。

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

固態(tài)電池迎來(lái)重大技術(shù)進(jìn)步

除了在產(chǎn)業(yè)上的發(fā)展迅猛外，近期，有媒體報(bào)道，清華大學(xué)化工系教授張強(qiáng)領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)在鋰電池聚合物電解質(zhì)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，為開(kāi)發(fā)實(shí)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(shù)支撐。相關(guān)成果已在線發(fā)表于《自然》。

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

針對(duì)這一些難題，張強(qiáng)團(tuán)隊(duì)提出“富陰離子溶劑化結(jié)構(gòu)”設(shè)計(jì)，成功開(kāi)發(fā)出一種新型含氟聚醚電解質(zhì)。該電解質(zhì)通過(guò)熱引發(fā)原位聚合技術(shù)，有效增強(qiáng)了固態(tài)界面的物理接觸與離子傳導(dǎo)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(guò)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(shí)現(xiàn)了跨越式的提升，達(dá)到604Wh/kg，遠(yuǎn)超當(dāng)下商業(yè)化電池。并且該電池在滿充狀態(tài)下順利通過(guò)針刺與120攝氏度熱箱（靜置6小時(shí)）安全測(cè)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(dāng)然，固態(tài)電池主要由正極、負(fù)極、電解質(zhì)等組成，而清華大學(xué)的張強(qiáng)團(tuán)隊(duì)此次主要突破的是電解質(zhì)這一個(gè)點(diǎn)，但也正是這些一個(gè)個(gè)點(diǎn)的突破，未來(lái)組合起來(lái)推動(dòng)固態(tài)電池整個(gè)技術(shù)面的發(fā)展。

與此同時(shí)，政策層面，今年2月，工信部、國(guó)家發(fā)改委等八部門聯(lián)合印發(fā)《新型儲(chǔ)能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》，對(duì)固態(tài)電池提出三步走式頂層設(shè)計(jì)。

第一是明確將固態(tài)電池列為新型儲(chǔ)能核心攻關(guān)方向，不再局限于實(shí)驗(yàn)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(lì)固液混合作為過(guò)渡。

第二是到2027年，打造3–5家全球龍頭企業(yè)，形成GWh級(jí)固態(tài)電池量產(chǎn)能力，并同步建成全鏈條標(biāo)準(zhǔn)體系。第三是國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃給予基礎(chǔ)研究資金，地方層面配套補(bǔ)貼中試線、建設(shè)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)園，并且推出了全球首個(gè)《全固態(tài)電池判定方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，解決真假固態(tài)界定問(wèn)題，為補(bǔ)貼和招標(biāo)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(zhǎng)安、上汽等均把全固態(tài)車規(guī)級(jí)電芯的批量裝車節(jié)點(diǎn)鎖定2027年。此外，先導(dǎo)智能、天賜材料、贏合科技等設(shè)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(jié)

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