全固态电池产业化进程正按下“加速键”。近期，中国科学院物理研究所黄学杰团队联合多方，通过阴离子调控技术解决了全固态金属锂电池中电解质和锂电极之间难以紧密接触的难题；与此同时，宁波东方理工大学孙学良团队联合国际力量，创新研制出超高导的卤化物电解质并厘清三维连续四面体传输路径，实现超低温环境下全固态电池的常循环稳定运行。两大突破分别从“界面接触”与“离子电导”两大核心瓶颈入手，为全固态电池实用化排除了关键障碍。产业层面，丰田已宣布计划最早在2027年推出首款搭载量产全固态电池技术车型。
实验室利好频传与产业化时间表明确的双重驱动下，全固态电池距离规模化应用，是否只差“临门一脚”？
下一代电池技术重要发展方向
全固态金属锂电池被视为下一代电池技术的重要发展方向。在日前召开的固态电池行业发展现状与未来趋势论坛上，蜂巢能源前沿技术研发总经理苗力孝表示：“当前，液态锂离子电池的安全隐患，根源在于使用了易燃的有机液态电解液，在热失控条件下极易引发燃烧甚至爆炸。”尽管国内企业在电池结构层面做了多项创新，一定程度上缓解了安全风险，但并未改变其液态体系的本质。若彻底去除液态组分，替换为不可燃的全固态电解质，电池本征安全性将实现质的飞跃。
展开剩余78%行业普遍认为，固态电池是解决电池安全问题的关键技术方向。目前，主流固态电解质材料包括硫化物、卤化物、氧化物和聚合物电解质四大类，它们各具特点和优劣势，产业界仍在探索最适合固态电池量产的技术路线。基于全固态电池量产和商业化仍面临待解难题，行业已经落地的“固态电池”，主要是指半固态电池或准固态电池。这类过渡方案通过在电芯中保留一定比例（通常在5%至15%之间）的液态电解质，在材料设计、制造工艺和成本控制之间取得了现阶段可行的平衡，从而作为迈向全固态电池的关键过渡步骤。
据伊维经济研究院院长吴辉介绍，2024年，半固态电池出货量迈入吉瓦时量级，从高端消费、无人车等特殊应用领域开始渗透，乘用车装车试验也已进行；全固态电池规划的产业化节点从2030年提前至2027年，部分企业已着手全固态电池产线设计工作，标志着全固态电池即将从实验室走向产业化。研究机构EVTank预计，到2030年，全球固态电池的出货量将达到614吉瓦时，其中全固态电池占比接近30%。
固固界面接触是首要难题
与沿用成熟体系的液态电池不同，全固态电池在材料体系与制造工艺上是一场全方位的革新。“其产业化需攻克的技术挑战约达172项，若考虑制造环节的复杂性，实际难题可能更多。”苗力孝指出，其中最关键的有6项难题，包括固固界面、材料稳定性、致密化问题、制备过程中的安全、成本问题，以及电池包集成问题。其中，固固界面接触问题尤为关键，它直接影响锂离子传输效率和电池循环寿命，是决定全固态电池能否从概念走向实用的首要前提。若不能有效解决，全固态电池的产业化将无从谈起。
黄学杰团队正是解决了这一问题。锂金属负极与固体电解质之间界面处易生成孔洞且随循环而恶化，从而导致界面接触失效和性能快速衰减，是全固态电池面临的主要挑战之一。传统界面改性策略难以在充放电循环中动态维持紧密的界面接触，因此通常需要施加极高的外部压力来保障电池的正常工作，严重阻碍了实际应用。黄学杰团队在电解质中引入了碘离子。在电池工作时，这些碘离子会在电场作用下移动至电极界面，形成一层富碘界面，这层界面能够主动吸引锂离子，自动填充所有的缝隙和孔洞，让电极和电解质始终保持紧密贴合。经测试，基于该技术制备出的原型电池经历数百次循环充放电后，性能依然稳定。未来有望为人形机器人、电动航空、电动汽车等领域带来更安全高效的能源解决方案。
“全固态电池的产业化是一项长期的系统性工程，既不能低估挑战，也不必过度悲观。目前，针对其6大核心技术难题已涌现出可行的解决路径，整体技术发展正以超越行业预期的节奏稳步推进。”苗力孝称。
推动产品从实验室走向市场
在产业热情高涨背景下，有观点称，固态电池2026年量产成本有望降至1元/瓦时。对此，中俄新能源材料技术研究院院长王庆生提醒，科学技术必须秉持严谨务实的态度。“一项集合了‘超快充’‘超低温’‘绝对安全’‘长寿命’等前沿科技、尚未经大规模量产验证的‘颠覆性’技术，成本目标若设定为低于已高度成熟、优化十年且竞争进入红海的现有电池技术，显然违背‘技术溢价’与‘研发成本分摊’的基本商业逻辑。”王庆生强调，行业普遍认为，固态电池量产初期成本将是现有电池的2倍以上，后续需通过持续技术迭代逐步降低成本。
对于全固态锂电池的规模化应用节点。四川赛科动力科技有限公司董事长朱高龙认为，当前，全固态电池首要任务是推动技术完成实质性跨越，打造出在具体应用场景中真正可用的产品。目前，日本已在太空领域尝试应用全固态电池，但其范围仍极为有限。下一步，预计其有望在低空经济、混合动力或高温钻井平台等成本相对不敏感的特殊领域率先落地。在这些场景中，全固态电池不仅要具备作为储能器件应有的基本性能，更要在安全性上显著突破液态电池的边界。只有打造出在特定场景中具备可用性的产品，才能推动全固态电池从实验室走向市场。
其次是持续优化技术指标，拓展应用场景。在产品初步成型后，全固态电池下一步目标是通过持续迭代，将其打造为在安全、能量密度、成本、快充、低温性能及可制造性等多个维度上更为均衡的“六边形战士”。第三阶段，是实现全域普及与成本良性循环。未来全固态电池应用范围将不再局限于电力系统与储能，更将延伸至储能、船舶乃至对性能要求严苛的航空领域。规模化应用将驱动成本进一步下降，进而形成“技术提升—场景拓展—成本降低—更大规模应用”的正向循环。
【责任编辑：李扬子 】
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