固態電池的產業化進程,一直受到市場的廣泛關注。最近一段時間,全固態電池領域利好頻出,市場熱度不斷攀升。據行業測算,到2030年,全球固態電池總出貨量有望突破700吉瓦時,其中全固態電池的出貨量或將超過200吉瓦時,產業發展潛力巨大。
作為新能源電池領域終極技術方向之一,全固態電池以“固態電解質”替代“傳統液態電解液”,是破解傳統鋰電池續航焦慮與安全隱患的核心方案。
在新能源汽車領域,全固態電池耐熱性超300℃,除了安全性能提升之外,100公斤的電池續航,有望突破1000公里,甚至支持10到15分鐘快充,讓電車充電速度接近加油速度。
那么,到底什么是固態電池?全固態、半固態電池,和我們現在常用的傳統液態電池,本質上有哪些不同?全固態電池又要到什么時候,才能真正普及到我們的生活中呢?
我們日常生活中常見的手機、新能源汽車、筆記本電腦等設備,所使用的電池基本都是傳統液態鋰電池。這類電池的結構中,兩端分別為正極和負極,中間夾層是液態電解質。液態電解質的核心作用是為鋰離子提供傳輸通道,鋰離子在充電、放電過程中沿這條通道在正負極之間來回移動,從而實現電能的儲存與釋放。
與傳統液態電池不同,固態電池內部主要是固態電解質,比如含鋰的無機鹽、聚合物,或陶瓷等材料。根據電解質中固液比例的不同,可以將固態電池簡單劃分為半固態、準固態和全固態三種類型。

(圖元:央視新聞)
某汽車集團固態電池平臺高級經理史劉嶸:全固態電池里邊是用的固態電解質,它最大的一個優點就是耐熱性比較好,它可以耐熱到三四百攝氏度以上,傳統液態電解液只能到一百多攝氏度不到兩百攝氏度。
作為固態電池的終極形態,全固態電池將液態電解質完全替換為固態電解質,真正實現“0水分”,不僅能大幅提升電池的安全性能,有效避免液態電池可能出現的漏液、起火等風險,還能顯著提高電池容量與充電效率,在多個領域具備廣闊的應用前景。
那么,我國固態電池產業目前的發展態勢如何?中國科學院院士歐陽明高介紹,我國全固態電池研發起步雖晚,但發展速度極快,2025年我國新公開的全固態電池專利已占全球總量的44%,實現了全球領跑。
不過,歐陽明高也明確指出,技術突破并非一蹴而就。全固態電池作為一項門檻極高的革命性技術,現在仍面臨一系列科學與技術難題亟待解決。
中國科學院院士 歐陽明高:革命性技術往往難度更大,所以我們需要從關鍵材料、界面、電極、電芯綜合解決。那么,當前我們重點在解決什么問題?就是電解質電化學、空氣和熱穩定性,電解質隔膜的機械穩定性。負荷正極的熱穩定性、電化學穩定性、機械穩定性,負荷負極的界面反應與穩定性,還有大容量全固態電芯的熱穩定性。
關于大眾最為關心的“什么時候能用上固態電池”這一問題,中國電池工業協會副理事長張天任表示,固態電池的市場普及將分兩個階段逐步推進:
第一個階段,實際上還是發展成為一個半固態,就是固液混合的,這個技術現在相對比較成熟,預計今年開始會逐漸走入尋常家庭。
全固態電池還有一個過程,大概需要還有三四年、四五年的時間,逐步會進入尋常百姓家。
在全固態電池的市場普及節奏上,歐陽明高也給出了相似的判斷。他認為,未來3到5年內,能量密度達到300-350Wh/kg的全固態電池實現普及的可能性較大。
目前,磷酸鐵鋰電池在我國新能源汽車動力電池領域仍占據主導地位。在未來,全固態電池會不會取代磷酸鐵鋰電池?對此,歐陽明高表示,相較于全固態電池,磷酸鐵鋰電池成本優勢十分明顯,發展全固態電池與推廣使用磷酸鐵鋰電池也并非相互替代、非此即彼的關系。
中國科學院院士 歐陽明高:磷酸鐵鋰電池是不是會長期用?我想還有很長的周期,還會用。磷酸鐵鋰電池其實是非常好的電池,我們還要把它做大做強,不斷地優化。這是我們的壓艙石,我們的基本面,我覺得這還是很重要。保持可持續競爭優勢,這是戰略性的,防止被別人換道超車,這是我們的目標,另外也是不斷地攀登科學高峰,不斷地創新,所必須要做的。

