能量密度與安全性的平衡，是電池技術(shù)迭代的永恒命題，而全固態(tài)電池正是破解這一命題的關(guān)鍵鑰匙。

10月23日，2025新能源電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)上，欣旺達(dá)動(dòng)力科技股份有限公司中央研究院院長(zhǎng)徐中領(lǐng)發(fā)布了聚合物固態(tài)電池新品——“欣·碧霄”。這是欣旺達(dá)第一代全固態(tài)電池產(chǎn)品，能量密度達(dá)到400wh/kg，20Ah的電芯在不到1MPa的超低外加壓力下，實(shí)現(xiàn)循環(huán)壽命1200周，并通過(guò)200℃熱箱等嚴(yán)苛的安全測(cè)試，具有超高的安全性。

徐中領(lǐng)在發(fā)布會(huì)上表示，欣旺達(dá)計(jì)劃今年年底建成0.2G瓦時(shí)的具備更高兼容性的固態(tài)電池中試線，將實(shí)現(xiàn)兼容60安時(shí)的電芯單體的制備，同時(shí)制程速度可以達(dá)到10ppm。此外，他還劇透，欣旺達(dá)已經(jīng)成功試制了520Wh/kg的鋰金屬超級(jí)電池的實(shí)驗(yàn)室樣品；安全性方面，循環(huán)后的鋰金屬電池仍然可以通過(guò)200℃的熱箱，3mm針刺和115%SOC過(guò)充測(cè)試，具備全生命周期安全性。

在大規(guī)模量產(chǎn)的時(shí)間表上，欣旺達(dá)電子股份有限公司副總裁兼CSO梁銳表示，全固態(tài)電池樂(lè)觀地看，2030年以后可能小批量生產(chǎn)，而且它會(huì)和液態(tài)鋰電池長(zhǎng)期并存。

01

性能突破：數(shù)字背后的技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)

1MPa的超低壓力、1200周的循環(huán)壽命、200℃熱箱的安全測(cè)試……這一系列數(shù)字背后，是欣旺達(dá)研發(fā)團(tuán)隊(duì)在材料、設(shè)計(jì)和工藝上的三大系統(tǒng)性創(chuàng)新。

核心電解質(zhì)突破

針對(duì)傳統(tǒng)聚合物電解質(zhì)離子電導(dǎo)率低、機(jī)械強(qiáng)度差的明顯短板，欣旺達(dá)創(chuàng)新性地開(kāi)發(fā)了柔性的高導(dǎo)鋰聚合物，配合高解離度的鋰鹽和功能性的多元填料，并引入了錨定位點(diǎn)的阻燃高強(qiáng)聚合物。這使得新型聚合物固態(tài)電解質(zhì)膜室溫離子電導(dǎo)率突破了2.5mS/cm，比傳統(tǒng)聚合物提升了5倍以上，足以媲美硫化物電解質(zhì)膜的水平；同時(shí)，其厚度降至12微米，已接近常規(guī)液態(tài)電解質(zhì)隔膜的厚度，并實(shí)現(xiàn)了本征安全。

高性能電極與界面

為實(shí)現(xiàn)400Wh/kg的超高能量密度，電池采用了全新的納米化高熵硅負(fù)極材料，其比容量高達(dá)2700mAh/g，達(dá)到傳統(tǒng)石墨負(fù)極的7倍以上，并且首效也達(dá)到96%，循環(huán)壽命比傳統(tǒng)硅負(fù)極提升了一倍以上。

同時(shí)，團(tuán)隊(duì)采用了極片固態(tài)化技術(shù)和原位致密化技術(shù)，將極片的孔隙率從常規(guī)的25%以上降至5%，成功構(gòu)建了良好的鋰離子導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，克服了固態(tài)體系中因無(wú)液態(tài)電解液而無(wú)法在孔隙中傳輸鋰離子的核心難題。

針對(duì)高硅負(fù)極在循環(huán)中的膨脹問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)巧妙地在其表面構(gòu)筑了不足一微米的高粘性界面層，實(shí)現(xiàn)了高延展性、自修復(fù)和高粘接力的效果，使界面阻抗降低30%，從而保證了在1MPa超低壓力下的穩(wěn)定循環(huán)。

此外，一款“真全固態(tài)”電池要通過(guò)120℃真空烘烤6小時(shí)的嚴(yán)苛測(cè)試。結(jié)果顯示，欣旺達(dá)全固態(tài)電芯失重率小于0.9%，達(dá)到了全固態(tài)電池的標(biāo)準(zhǔn)，并且烘烤后的電芯仍可正常工作。

02

行業(yè)發(fā)展：技術(shù)平衡與產(chǎn)業(yè)協(xié)同

目前全固態(tài)電池還處于早期階段，首先要解決技術(shù)問(wèn)題，然后是技術(shù)層面的性能優(yōu)化，以及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與商業(yè)化節(jié)奏的理性把控。在這些方面，欣旺達(dá)都有著自己的認(rèn)知和節(jié)奏。

路線抉擇：率先落地“聚合物”

在固態(tài)電池的技術(shù)路線上，存在著聚合物、氧化物、鹵化物，硫化物四大路徑，而欣旺達(dá)將首發(fā)產(chǎn)品押注于聚合物上。

“短期，它是落地最快的?！毙熘蓄I(lǐng)對(duì)《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》坦言。

徐中領(lǐng)分析了其他幾條主要路線的特點(diǎn)：氧化物本身材質(zhì)比較硬，加工性能比較差，很難單獨(dú)成膜，所以現(xiàn)在氧化物電解質(zhì)用于半固態(tài)體系更多一點(diǎn)。另外兩個(gè)主要路線就是硫化物和聚合物，硫化物它的優(yōu)點(diǎn)是非常明顯的，它的離子電導(dǎo)率非常高，可以達(dá)十幾個(gè)毫西，成膜之后也能達(dá)到3個(gè)毫西左右的水平。但硫化物路線目前在環(huán)境敏感性、生產(chǎn)工藝裝備、應(yīng)用與成本等層面還未達(dá)到產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)。聚合物最大的問(wèn)題就是離子電導(dǎo)率問(wèn)題，其加工性、成本這些方面都是比較友好的。

除了落地速度，聚合物路線的制造工藝與液態(tài)電池有更多共性，是其另一大優(yōu)勢(shì)。徐中領(lǐng)對(duì)比指出，硫化物固態(tài)界面問(wèn)題是比較突出的挑戰(zhàn)，生產(chǎn)和應(yīng)用均需要高外加壓力，“生產(chǎn)效率會(huì)大大降低”，而“我們現(xiàn)在這個(gè)方案，制造過(guò)程中不需要特別的高壓，工藝設(shè)備與液態(tài)體系通用性高。” 這對(duì)于控制成本、快速導(dǎo)入量產(chǎn)至關(guān)重要。

技術(shù)層面：從界面到性能的持續(xù)優(yōu)化

徐中領(lǐng)坦言，聚合物電解質(zhì)雖解決了離子電導(dǎo)率和兼容性等關(guān)鍵問(wèn)題，但仍有優(yōu)化空間：“現(xiàn)在極片孔隙率降到5%，我們還希望進(jìn)一步把它降低到1%，因此進(jìn)一步優(yōu)化配方工藝將是我們下一階段的工作重點(diǎn)”；鋰金屬電池雖能量密度優(yōu)勢(shì)顯著，“循環(huán)壽命從300多周提升到500多周，實(shí)現(xiàn)了全生命周期高安全性，具有一定的應(yīng)用場(chǎng)景，但壽命有待進(jìn)一步提升，且快充等問(wèn)題仍需重點(diǎn)攻關(guān)”。

此外，固態(tài)電池的工程化問(wèn)題也需突破，徐中領(lǐng)指出：“小試階段能解決材料、化學(xué)體系、電芯設(shè)計(jì)和工藝可行性等核心技術(shù)問(wèn)題，但工程化需要解決全尺寸電芯界面一致性、批次穩(wěn)定性、環(huán)境管控等問(wèn)題，這些不是‘有和無(wú)’的問(wèn)題，而是‘好和更好’的問(wèn)題，需要量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)備優(yōu)化和工藝迭代來(lái)支撐?！?/p>

行業(yè)層面：商業(yè)化節(jié)奏的理性把控

對(duì)于全固態(tài)電池的商業(yè)化時(shí)間表，行業(yè)內(nèi)存在不同判斷。欣旺達(dá)電子股份有限公司副總裁兼CSO梁銳表示：“日本和美國(guó)企業(yè)曾聲稱(chēng)2027年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化，我個(gè)人感覺(jué)有些過(guò)于自信，最樂(lè)觀的是2030年以后可能小批量生產(chǎn)，而且它不可能大規(guī)模取代液態(tài)鋰電池。鉛酸電池100多年了還在應(yīng)用，固態(tài)電池和液態(tài)電池會(huì)長(zhǎng)期并存。”

梁銳認(rèn)為，應(yīng)該理智地看待商業(yè)化產(chǎn)品培養(yǎng)的過(guò)程，它是有自己的規(guī)律的。

欣旺達(dá)電子股份有限公司副總裁兼CSO梁銳

徐中領(lǐng)也認(rèn)同這一觀點(diǎn)，他在采訪中分析：“全固態(tài)電池不會(huì)一上來(lái)就全面鋪開(kāi)，會(huì)優(yōu)先在飛行器、機(jī)器人這些對(duì)能量密度和安全要求高的場(chǎng)景首先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化突破——這些場(chǎng)景對(duì)成本不敏感，是‘Yes or No’的剛需，能快速驗(yàn)證技術(shù)價(jià)值；待產(chǎn)業(yè)鏈成熟、成本降下來(lái)，再向車(chē)用領(lǐng)域滲透，并且固態(tài)和液態(tài)電池是互補(bǔ)而非取代關(guān)系——就像鈷酸鋰、三元、磷酸鐵鋰各有應(yīng)用場(chǎng)景一樣。”

03

未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)：是“馬拉松”而非“百米沖刺”

面對(duì)固態(tài)電池發(fā)展，梁銳認(rèn)為沒(méi)有捷徑可以走，企業(yè)必須踏實(shí)深入研究。

鋰電池產(chǎn)業(yè)不同于其他產(chǎn)業(yè)，不同的企業(yè)的設(shè)備、工藝甚至控制指標(biāo)都不相同?！?strong>做固態(tài)電池我覺(jué)得也大概率會(huì)走這樣一條道路，每一個(gè)企業(yè)都要去在產(chǎn)品體系開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝開(kāi)發(fā)以及設(shè)備研發(fā)方面，都要有自己的團(tuán)隊(duì)和設(shè)計(jì)思路。”梁銳說(shuō)道。

梁銳認(rèn)為，在固態(tài)電池領(lǐng)域取得領(lǐng)先地位的企業(yè)，首先“要足夠大，要有實(shí)力，你要有錢(qián)，還要有投資”；其次要“有比較優(yōu)秀的人才”和“創(chuàng)新的思維”；最后，必須“做一些產(chǎn)學(xué)研的合作”。

梁銳認(rèn)為，固態(tài)電池是漸進(jìn)式發(fā)展的過(guò)程，欣旺達(dá)選擇從半固態(tài)到全固態(tài)的發(fā)展路徑。

徐中領(lǐng)則在工程化層面給出了信心：“只要科學(xué)上的可行性問(wèn)題解決掉了，并且有明確的應(yīng)用場(chǎng)景，工程和市場(chǎng)化方面我相信中國(guó)人應(yīng)該是不落后于其他國(guó)家。”他補(bǔ)充道，“所以只要它有市場(chǎng)，我相信我們可以做得更快更好?！?/p>