每經記者：張寶蓮 每經編輯：馬子卿

得固態者得未來，驅使車企和電池廠商加碼固態電池技術競賽。

今年4月，工信部發布史上最嚴動力電池“安全令”，“不起火、不爆炸”等強制性要求將固態電池產業化從行業動能上升到安全底線。

截至目前，多家整車企業、電池廠商、初創公司、材料廠商宣布了在固態電池領域的技術突破。多家企業定于2025年啟動樣車開發、上車驗證，并將在2027年啟動小批量生產，在2030年左右開啟商業化進程。

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5月17日，國軒高科（SZ002074，股價23.10元，市值416.5億元）在2025全球科技大會上宣布，公司在準固態電池和全固態電池研發進展上取得突破。在產業化路線上，國軒高科采取了全固態與準固態雙路線并行的策略。

“三元（電池）來臨的時候，我們有技術但沒有大膽地推出，因為國軒一直想把電池做得安全，我們錯過了那個機會。當半固態和全固態技術來臨的時候，董事長重新評估了技術路線，不論哪種，都可以把三元的短處補上，可以兼容長續航、高安全。這種情況下，董事長前幾年大力地布局，兩條路線都要走。”5月17日，國軒高科首席科學家朱星寶在接受包括《每日經濟新聞》在內的媒體采訪時表示。

“兩條路線都要走”

通常而言，磷酸鐵鋰電池的能量密度在100~160Wh/kg（瓦時每千克）之間，三元鋰電池在150~350Wh/kg之間，固態電池則在400~900Wh/kg之間。能量密度上限決定了電池的續航里程，當電池性能達到物理上的天花板時，往固態、半固態發展則是必然趨勢，而這樣的電池應用范圍更廣，不僅可以應用在車上，還可應用在eVTOL（電動垂直起降飛行器）、人形機器人、儲能等新領域。

目前，固態電池技術主要分為半固態和全固態兩種路線。半固態電池以氧化物電解質為主，量產能力較強，但能量密度提升空間有限；全固態電池則以硫化物電解質為代表，性能優越，但工藝復雜且成本高昂。例如豐田、寧德時代、比亞迪等選擇走硫化物路線，衛藍新能源、清陶能源等走氧化物、鹵化物等路線。

需要指出，固態電池相較于傳統液態電池，具有更高的能量密度和安全性能等顯著優勢，從工藝優化和持續降本等方面不斷推動其商業化落地，這個過程和進展值得市場持續關注和期待。

從行業整體來看，固態電池的產業化進程受到三大瓶頸制約：一是固態電解質的離子電導率低，導致電池性能受限；二是固固界面接觸穩定性差，影響電池壽命；三是材料成本高昂。

在提高離子導電率、固固界面穩定性上，業內企業在馬不停蹄地向前推進，爭取再快人一步。

據朱星寶判斷，在接下來的五年內，半固態電池將迅速崛起并占據市場主導地位。相較之下，全固態電池尚處于成長初期，需要給予其一定的時間和空間來發展。當下對全固態電池抱有過高期待并不現實，鋰離子電池發展了三四十年才達到如今的水平，而全固態電池才剛剛起步，不應過早對其提出過高要求。

“國軒高科之所以同時布局半固態和全固態兩條技術路線，正是出于這樣的考量。半固態電池在短期內能夠快速推向市場，而全固態電池則作為長期戰略儲備，擁有廣闊的成長空間。通過這次的技術拉練，我們驗證了團隊在兩條路線上的實力與韌性。”朱星寶說。

半固態電池“先行”

據記者了解，G垣準固態電池能量密度在300Wh/kg以上，電池的體積能量密度在720Wh/L（瓦時每升）以上，電芯壽命達到10年50萬公里。4~6C的充放電倍率，可為D級及以上純電動汽車提供1000公里以上長續航能力。該電池通過了3毫米針刺測試，針刺過后電池在再生狀態下繼續安全放電，放出容量為此前的96.8%。

據朱星寶介紹，這款高鎳、高硅、高比能電池攻克了多項電池關鍵技術。其一，對固態電解質的創新。傳統液態電池通過浸潤電解液實現對離子的傳導，但隔膜本身不具備離子導電能力。而國軒高科采用閉孔固態電解質，擁有較高的離子傳導能力，離子遷移數幾近于100%理論上限，而液態電解質僅有0.3~0.4。

其二，針對硅基負極體積膨脹問題，提出了體積自適應方案。傳統而言，硅基材料體積膨脹可達到300%，易造成大量的界面分裂。國軒高科可以實現界面原子級咬合，讓硅基負極材料限制膨脹在25%以內，并在硅表面采用一整套SEI（固態電解質界面膜）原位修復技術避免SEI膜增厚。

其三，三元材料中的高鎳影響了電池安全系數，易造成電池熱失控等問題。國軒高科針對這一核心問題——通過摻入穩定粒子穩定氧晶格、利用固態電解質中的自由基捕獲氧氣以及隔離氧化氣體與還原氣體三步法，確保三元體系的安全性。

據記者了解，材料成本的高昂會使得相關產品率先應用于中高端新能源車型上。朱星寶向《每日經濟新聞》記者表示，G垣半固態電池用于單車的成本目前不便透露，但是可以明確價格不會太高。

產業化仍處探索階段

值得注意的是，固態電池相較于傳統液態電池，具有更高的能量密度和安全性，但產業化仍處于探索階段。

據記者了解，國軒高科此次發布的為金石全固態電池，屬于硫化物路線，能量密度為350Wh/kg，單體電芯容量為70Ah（安時），較去年提升150%。據國軒高科全固態電池研發負責人潘瑞軍介紹，國軒高科在全固態電池的關鍵材料、制造工藝設備等方面取得突破性進展。

在材料創新方面，國軒高科硫化物電解質的離子電導率達到16mS/cm（毫西門子每厘米），較2024年提升60%，通過最新的微納化加工技術，將電解質粒徑降低至100nm；正負極材料的克容量也實現較大突破，目前高鎳單晶正極容量可達240mAh/g（安時每克），三維介孔硅負極容量可達1800mAh/g。

此外，國軒高科首條全固態電池中試線正式打通，設計產能達0.2GWh（吉瓦時），線體100%自主開發率，實現核心設備100%國產化率，并申請了30余項相關發明專利；通過高精密涂布、高質量轉印、高安全封邊、高效率壓實等技術，實現了全固態電芯高達90%的良品率。

潘瑞軍表示：“去年發布的金石電池為手工樣件，目前國內外公司展示的全固態電池也多是實驗室級手工樣件，所以今年我們特地強調，這是國軒第一條全固態電池中試線。0.2GWh在液態電池行業不足為奇，但對全固態電池來說，它已經是一條很大的產線，代表的是一個質的飛躍。”

“全固態電池到2030年大約是60~100個吉瓦時的產能，對（電池）行業而言（產能）只占3%。它并未大規模推廣，雖然價格可能較高，但是當舊產能淘汰之后情況可能有所改善。舊體系被淘汰后，其價格仍然會降低，最終將接近甚至低于現有鋰離子電池的價格。”潘瑞軍對《每日經濟新聞》記者表示。