在動力電池發展歷史上，液態鋰電池出現過磷酸鐵鋰、三元材料鋰電池、錳酸鋰、鈦酸鋰等多種技術路線，三元材料曾一度占據乘用車90%以上的份額，最終，磷酸鐵鋰取得市場競爭優勢。

當前，固態電池被全球公認是動力電池發展的終極目標之一，各國都在努力實現突破。固態電池也有多種技術路線，氧化物、硫化物、聚合物、鹵化物等技術路線分別有不同的機構涉及，哪種技術路線最有前景？

2025年2月15日～16日，第二屆中國全固態電池創新發展高峰論壇在北京召開，300多位專家聚首共商全固態電池發展。中國科學院院士、中國全固態電池產學研協同創新平臺理事長歐陽明高的演講傳遞出明確的信息：2025年，全固態電池的發展將確定主攻技術路線。

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重點防范全固態技術路線帶來的顛覆性風險

日本在全固態電池上的研發比較早，積累了豐富的經驗，其布局思路對我國全固態電池發展有一定的參考作用。

歐陽明高院士回顧了日本全固態電池技術路線圖2020，聚焦全固態電池，固態電解質硫化物為主、正極材料三元為主、體積比能量為標志性參數指標。

日本的計劃是2025年實現第一代全固態電池（硫化物系）的量產，2030年實現第二代全固態電池（高離子傳導性硫化物或氧化物系）的推廣應用。

相比于國外，目前，我國動力電池企業和機構以半固態（固液混合）為特色。在動力電池發展過程中，半固態不失為一種過渡策略，能夠提升動力電池的安全性。但是，半固態電池的良品率、充電倍率、循環壽命等都不令人滿意，最根本的原因是半固態電池不是顛覆性技術。

我國動力電池企業和機構對全固態電池的認知不一，投入也不充足。“從行業全局看，要重點防范全固態技術路線帶來的顛覆性風險。”歐陽明高說，“全固態電池到了關鍵時期，需要確立技術路線，這關系到我國新能源汽車產業持續健康發展。”

從全球范圍來看，全固態電池逐漸聚焦到硫化物技術路線，并且投入持續增加。記者仔細數了一下，全球約32家企業和機構聚焦于硫化物技術路線，不超過10家研發氧化物固態電池，7家研發聚合物固態電池。其中有些企業重點聚焦硫化物路線，但沒有放棄氧化物和聚合物的路線。

梳理全球固態電池的發展，可以看到，大家的共識是2030年前重點突破500Wh/kg以內電池，三元正極不變，主要改變負極，2030年后改變正極。

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正負極材料是關鍵

在全固態電池領域，正極、負極材料非常關鍵，歐陽明高提出，電池企業既是電池產品生產企業，也是材料企業。

在負極材料中，石墨/低硅、高硅硅碳、鋰金屬三類都受到人們的關注，2030年前硅碳是重點。日本NEDO SOLiD-Next項目(2023-2027)采用高鎳三元石墨負極體系，重量能量密度200~300Wh/kg，重點攻關高功率、長壽命全固態電池。鋰負極的挑戰主要體現在枝晶生長和體積膨脹，形成鋰枝晶就變成了“死鋰”，體積膨脹降低了界面的高反應活性。

據介紹，全球已有眾多企業布局硫化物固態電解質，建立了小批量供應能力，正在重點攻克大規模生產工藝。豐田合作企業出光興產即是其中之一，開始設計年產百噸級硫化物固態電解質大規模中試裝置，2027-2028年實現商業化，2030年達萬噸規模。國內企業中，賽科動力、中科固能、瑞逍科技等也在發力，賽科動力硫化物固態電解質實現公斤級穩定出料，2025年將建設年產百噸級制備及整形中試線；中科固能于2024年底宣布建成百噸級連續自動化硫化物固態電解質生產線；瑞逍科技預計2025年建成硫化物固態電解質生產基地并達到百噸級生產能力，2028年實現年產6000噸的目標。

歐陽明高指出，確立固態電池技術路線，需要回答3個問題：

1、 硫化物、氧化物、聚合物、鹵化物，哪種是主要的技術路線？

2、 量產的時間是什么時候？

3、 用什么手段實現量產？

他進一步表示，什么時候可以投入量產是最難預測的事情，有時一個難題長期沒能得到解決，量產時間不得不推遲，有時也許在某個時間節點實現一個重大突破，量產過程很順利。即便如此，歐陽明高院士團隊根據歷史經驗給出了他們的預測。

2025~2027年，石墨/低硅負極硫化物全固態電池以200~300Wh/kg為目標，攻克硫化物固態電解質，打通全固態電池的技術鏈，三元正極和石墨/低硅負極基本不變,向長壽命大倍率方向發展。

2027~2030年，高硅負極硫化物全固態電池以400Wh/kg和800Wh/kg為目標，重點攻關高容量硅碳負極，三元正極和硫化物固態電解質仍為主流材料體系，面向下一代乘用車電池。

2030~2035年，鋰負極硫化物全固態電池以500Wh/kg和1000Wh/kg為目標，重點攻關鋰負極，逐步向復合電解質(主體電解質+補充電解質)、高電壓高比容量正極發展(高鎳、富鋰、硫等)。

歐陽明高認為，實現全固態電池的關鍵是材料的共性技術取得進展。歐陽明高院士帶頭把自己團隊的研究成果公開，他也希望大家盡可能分享共性技術，凝聚合力取得技術上的突破。

據介紹，清華大學-四川新能源汽車創新中心研究團隊持續研發硫化物固態電解質，取得系列進展，系列硫化物固態電解質產品的基礎型離子電導率>11 mS/cm;小粒徑型材料D50<500nm,離子電導率>4.5 mS/cm;分別針對正負極材料進行界面優化，顯著提升復合電極循環穩定性。超薄電解質膜可實現20μm電解質膜的連續化制備，轉印前后均具有良好的柔韌性和加工性能，離子電導率達1.4 mS/cm，可實現軟包電池良好的循環性能。在產業化方面，創新中心已實現批次穩定性優異，2025年推向產業化，并對頭部企業進行小批量銷售和送樣測試。

歐陽明高公開了技術細節，高鎳正極通過前驅體原位摻雜改善一次顆粒尺寸及取向，倍率性能大幅提升(1C容量218 mAh/g)，同時通過簡易干法實現正極表面包覆，改善循環，室溫1180周循環容量保持率81.1%。通過活性材料、電解質等尺寸及比例設計，復合正極壓實密度達3.5 g/cm3活性材料占比285 wt%，載量23.5 mAh/cm2，設計能量密度及1C容量發揮率均優于現有研究水平。

在負極材料方面，創新中心采用高離子導率、低電子導率的材料進行界面修飾，提升硅碳負極材料和硫化物電解質之間的界面穩定性，改善硅碳負極的循環性能。首充比容量1350 mAh/g，首效89%，1024次循環容量保持率為80%，循環性能優于硅烷沉積多孔碳代表性企業產品，采用濕法工藝制備的極片循環更加穩定。

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AI助力固態電池研發

我們已進入了AI時代，歐陽明高說，要善于運用AI強大的計算、推理能力助力固態電池研發。“DeepSeek火遍全球，我們既要看到DeepSeek在電池知識問答和電池文本挖掘任務上均表現優異，在電池設計任務上具備初步的總結能力，尚欠缺科學分析能力，仍需要垂直領域大模型解決問題。”歐陽明高說。

AI時代，科研從仿真方法逐步過渡為智能化全自動研發新模式，通過智能化方法實現電池設計全流程自動化，實現多變量高維空間快速尋優，加速設計迭代。

智能化全自動研發包括交互模式、檢索模式、計算模式的革新。固態電池創新平臺將構建基于人工智能的能源材料研發平臺，一是基于大語言模型建立智能化的大型材料數據庫；二是基于材料文獻數據庫與大語言模型開發能源材料垂直領域大語言模型；三是垂直領域大語言模型接入專家智能體，獲得專業計算能力。

歐陽明高提到，電池設計正從第二代的仿真驅動向第三代基于AI的電池智能設計(BDA)技術方向發展，電池智能設計技術可將電池研發效率提升1~2個數量級，節省研發費用70%~80%。

為了實現AI的電池智能設計，固態電池創新平臺制定了時間表，2025年1月實現平臺內測數據積累及交互，2025年12月，固態電池創新平臺將有智能研發平臺發布版本，戰略目標是上線全固態電池智能研發平臺。

文：萬仁美 編輯：薛亞培 版式：王琨