近期，全固态电池的产业化进程迅速加快，多家企业纷纷宣布了量产计划。据财联社最新报道，我国计划投入约60亿元人民币，用于支持全固态电池的研发。宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利这六家企业预计将获得政府的基础研发资金支持。

据不完全统计，全球已有超过10家车企宣布了固态电池的量产计划。上汽集团计划在2026年实现全固态电池量产，旗下智己汽车计划在2027年推出搭载全固态电池的新车型。不仅如此，长安汽车预计到2030年将推出包括液态、半固态和固态在内的8款自主研发电芯。广汽埃安也计划在2026年实现全固态电池的量产装车。

在供应链方面，宁德时代首席科学家吴凯在4月底的CIBF2024先进电池前沿技术研讨会上表示，如果以技术和制造成熟度为评价标准（评分范围为1到9），宁德时代的全固态电池研发目前处于4分水平，目标是到2027年达到7到8分的水平。这意味着届时宁德时代可以进行小批量生产，但大规模量产仍将面临成本等方面的挑战。

作为下一代动力电池技术，固态电池一直是各国在电动化领域争夺的“高地”。除了中国外，日本、美国和韩国也在大力发展固态电池技术。日本的丰田、日产和本田分别计划于2027年、2028年和2030年推出搭载全固态电池的车型；韩国的三星SDI、SK On和LG新能源也纷纷发布了全固态电池的商业化计划。

工作原理

固态电池，顾名思义，是一种采用固态电极和固态电解质的电池。它取代了传统锂离子电池中的液态电解质，使用固态电解质来传导离子。固态电池的工作原理与传统锂离子电池相似。在充电过程中，锂离子从正极（阳极）通过固态电解质迁移到负极（阴极）；放电时，锂离子则从负极迁移回正极，同时电子通过外部电路流动，产生电流。固态电池与传统锂离子电池的最大区别在于电解质的使用。固态电池采用固体电解质替代了传统锂离子电池中的电解液和隔膜，从而显著提升了电池的性能。

固态电池工作原理示意图

固态电池可以分为三种类型：半固态、准固态和全固态，区别在于它们所含液体电解质的比例。半固态电池中的液体电解质占比小于10%，准固态电池的液体电解质占比小于5%，而全固态电池完全不含液体电解质，使用的电解质材料全部为固态。目前，全球范围内全固态电池主要处于研发和试制阶段。

使用场景

固态电池最显著的优势之一是其高能量密度。与传统液态锂电池相比，固态电池通过采用固态电解质，能显著提升能量密度。预计随着技术的不断成熟，固态电池的能量密度有望达到500Wh/kg，约为目前液态锂电池的2-3倍。这意味着在相同的电池体积和重量下，搭载固态电池的电动汽车将拥有更长的续航里程，甚至有望追平或超越燃油车的续航能力。这将极大地提升电动汽车的实用性和吸引力，加速新能源汽车的普及。

2023年年底，蔚来汽车创始人、董事长李斌就通过直播实测了150kWh超长续航电池包的续航里程，使半固态电池的量产应用成为现实。搭载该电池的蔚来纯电动轿车ET7最终行驶了1044公里，总行驶时间为12.4小时。

除了能量密度之外，固态电池在安全性方面也具有显著优势。由于采用固态电解质，固态电池不存在电解液泄漏或燃烧的风险，从而大大降低了电池热失控的可能性。这一特性使固态电池不仅适用于新能源汽车，还非常适合应用于对安全性要求极高的低空飞行器领域。随着无人机和飞行汽车等新兴交通工具的发展，对高能量密度和高安全性电池的需求日益增加。固态电池有望成为这些应用场景的理想选择，为低空飞行器的发展提供重要的技术支持。

行业现状和未来

材料技术和制备技术的不成熟以及过高的生产成本，成为限制全固态电池产业化的主要因素。行业普遍认为，全固态电池距离大规模产业化至少还需要五年的时间。其中的主要难点在于，现有的动力锂电池材料系统是多孔结构，旨在让电解液得以充分渗透。而全固态电池将实现完全的密封状态，密封程度达到95%至98%以上。

全固态电池的规模化应用和商业化落地并非一蹴而就，而是需要经过充分严谨的测试和验证过程，包括搭载整车的验证、高寒高温环境下的验证等。实现全固态电池的量产目标有两个关键点：首先是循序渐进，重视应用与研发、生产的双向促进，逐步实现全固态电池的技术演进，例如先降低液态电解质含量，接着拓宽材料选择范围，最终实现全固态形态。其次是产业链重构，需要从整个产业链的角度进行重构、配置和升级，以满足固态电池的研发需求。产业链企业应抓住汽车规模化搭载固态电池技术的机遇，实现产业链的全面升级。

上汽集团旗下固态电池企业清陶能源总经理李峥表示，日本在固态电池领域的起步较早，拥有丰富的知识产权积累。然而，如今我国凭借庞大的市场规模、完整的产业链和不断壮大的科研实力，正迅速缩小与日本的差距，实现了“并跑”。据第一财经报道，近两年来，中国在固态电池专利申请和布局方面取得了显著进步，在专利布局方面甚至超越了日本。截至5月27日，从技术来源（专利申请人）来看，日本仍然是全球固态电池领域专利申请最多的国家，占全球专利申请量的近40%。中国排名第二，占比约为26.6%。但从布局市场（专利申请所在地）来看，中国是全球固态电池专利布局最多的市场，约占31.4%。日本紧随其后，约占27%。在获得相关部委基础研发支持后，国内固态电池领域有望加大发展力度，加速实现商业化落地。