固态电池（一）：大厂下场，产业化加速，降本速度惊人

NE时代新能源/Leslie Ding更新于 2025-06-16 09:29:54

近半年来，固态电池的信息更丰富了些，且更加贴合实际，不再单单关注技术突破，而是加速推进到产业化验证，在实践中摸索固态电池的商业化道路。

刺激因素有多种，如国家60亿固态电池研发费用的支持，比亚迪、宁德时代等电池巨头的下场。

催生而出的结果是，固态电解质以惊人的速度降低成本，多家公司建成中试产线，原材料及固态电解质产能十倍级增长。

01.

固态电池加速进入产业化验证期

过去几年的固态电池发展，经历了三个关键阶段。

从老生常谈的固液比例与能量密度，到动态平衡能量密度与循环寿命、倍率性能，说明固态电池的技术经过几年的发展确实进展明显，不再“顾此失彼”。

近期比亚迪的“产业化进展加速”论调将固态电池引入新的阶段，意味着固态电池走过技术产品化，迈入产业化验证阶段。

三个阶段，恰恰体现出我国固态电池产业的心态变化——质疑、努力与坚定。

阶段一，从液态锂电池到固液混合，探索能量密度天花板。

2020年前后的固态电池路线图，更多聚焦于电芯中的液体含量来确定固态的程度。全固态电池的定义更直截了当，也就是不含一丝一毫的液态电解质。当电芯中液体含量在15wt%至25wt%时，往往被称为液态锂电池。当液体含量在15wt%以内，即使低于1wt%，也属于混合固液电池。

由于含有电解液，“半固态是伪命题”甚嚣尘上，到2024年智己上车官宣“行业首个准900V超快充固态电池即将量产上车”，还引发了一波争论“白马是不是马？半固态是不是固态电池？”

即使存在争议与分歧，但是电池公司与车企仍联合起来，加快固态电池上车。他们期望于，当电解液含量降低，电解质含量增加，不易燃烧，高比容量的高镍三元和硅负极、金属锂等作为正负极材料找到更适宜的应用场景，使锂电池高性能化，跑得更远。

基于高镍三元和石墨的液态锂电池能量密度很难做到300Wh/kg。如果能量密度要做到400wh/kg，负极就得用硅且预锂化，正极继续用高镍三元，电解液固态化，既安全又高比能量。随着电解质含量的进一步减少，乃至全固态，复合负极含锂量增加，甚至采用金属锂负极，能量密度可突破500Wh/kg。

在此阶段，究竟何为固态电池，能量密度的天花板在哪里，是探讨的关键问题。

阶段二：电池性能从“不可能三角”到“动态平衡”。

但是，高能量密度之下，固态电池并没有找到适合的应用场景。这要说到固态电池的“原罪”：固态电解质的机械强度高，但因其固态的形态，与电极的接触界面不够稳定，阻抗增加，离子传导率不如液态锂电池。而且在机械应力下，固态材料更易出现裂纹。这就导致能量密度、倍率性能、循环寿命形成“不可能三角”，使固态电池替代液态锂电池成为痴人说梦。

在拥有高能量密度的同时，将循环寿命和倍率性能提上来，成为固态电池技术研发亟待攻克的难题。

材料革新（电解质复合）、界面工程（原位固化、智能缓冲层设计）与结构设计（梯度孔隙电极、仿生微通道）的三重突破，来化解“不可能三角”。

至少从结果上看，半固态电池的循环寿命从600、800和1000的聚集区向上突破到1500次，接近液态锂电池的循环寿命水平。峰值充放电倍率提高到3C、4C或更高。

这也意味着一点，半固态的产业化先行。在全固态电池进展缓慢的情况下，半固态电池能否提供高于液态锂电池的优势，在产业化过程中会遇到哪些难题，又该如何攻克，是动力电池上下游企业共同先行探索的问题。

黑猫、白猫，捉到老鼠就是好猫。至少，目前固态电池的“不可能三角”正在动态平衡，趋向稳定。

阶段三，产业化的进程提上来。

这一点则借鉴于比亚迪公开的固态电池进展论。

比亚迪股份有限公司动力电池创新研究中心副总监潘仪认为，我国固态电池行业逐步由半固态向全固态电池技术过渡，能量密度逐步提升至400 Wh/g以上。预计2026年起，全固态电池实现批量量产，整车企业主导装车计划，产业化进程加速。

从2026年至2030年，固态电池的产业化将经历三个关键发展阶段。

◎2026年，全固态产业化验证期。10+头部企业（整车、电池）公开全固态电芯研发进展，并公布全固态电池量产计划。性能指标：能量密度＞350wh/kg，电芯容量：20~30Ah。

◎2026~2028年，全固态电池示范应用期。整车企业主导进行搭载装车测试验证，全固态电池材料、结构、工艺、技术路线趋于定型。性能指标：能量密度＞400wh/kg。

◎2028~2030年，全固态电池推广期。全固态电池开始规模化生产，并进行装车应用示范。行业竞争焦点转为降低成本。

今年5月份，比亚迪宣布其80Ah全固态电池下线，而就在2024年年底下线的还是60Ah。

比亚迪最早是从2013年启动全固态电池研发，更多是在探索电解质路线和关键材料路线。到2016年，该公司启动技术可行验证，对一些关键问题探索出解决方案，如正极包覆、高比容负极、辅材等，实现了固态原型电池，在制片工艺和叠片-成型等软包实现方案。到2023年，启动产业可行验证，在整个电芯及系统产品实现、产线建设，包括整个材料的关键技术，实施攻坚。比亚迪预计，将在2027年左右启动批量示范和装车应用。

这正诠释了，诗与远方的美好，始于足下。正是经过几年的技术积累，在国家的号召下，固态电池上下游企业从今年开始站出来，密集披露固态电池进展。从各类公开演讲内容可看出，无论是固态电解质材料体系，还是产业化路径，进展突飞猛进。

02.

降本速度惊人！

在最近的动力电池联盟大会上，多位演讲人认为，全固态电池能实现大规模应用的前提一是突破基础材料的关键科学问题，前提二是批量制造的高合格率和低成本化，若这两个前提无法逐一有效实现，其量产时间将不及预期。

尤其，前提二中的成本问题，长期以来作为固态电池被唱衰的主因之一，进展迅猛，尤其在低成本化方面。

据NE时代了解，与2024年的1公斤十几万的成本相比，目前硫化物电解质的成本降到了0.6~2万元每公斤。

比如，今年5月份，一汽曾提到，目前，1万辆车大概会用到300~700吨硫化锂原料，当前价格是3000~7000元/kg。对于硫化物电解质，1万辆车则会用到900~1500吨，当前价格6000~50000元/kg。

欣旺达提到，硫化物电解质原料成本当前约268.4万元/吨，硫化物电芯成本约7元/wh。

这与2024年政府大力支持，头部电池企业坚定态度，成块电芯开发验证紧锣密鼓地展开息息相关，由此促进前端材料的突破、技术的进展、产业链的越发成熟以及成本的下降。

当前行业对硫化物电解质的成本预期是，包含Li2S（硫化锂）、P2S2，LiCl、设备投入、人工成本，硫化物电解质目标是降到低于1000元/kg。

贝特瑞认为，在大批量供货下，硫化锂的售价可降到1000元/kg的水平。

而在几年前，硫化物固态电解质的关键原料——硫化锂的价格高达每千克1500美元，是液态电解质的150倍，这导致硫化物固态电解质成本居高不下，硫化物基固态电池电芯BOM成本也较高。

从材料成本分布来看，硫化锂在硫化物电解质原材料成本中占比70%~80%。因此低成本大规模合成硫化锂是推进硫化物电解质和硫化物固态电池实用化的关键。

容百科技曾指出，通过工艺优化、提升良率、利用硫化氢等的化学转化工艺技术，使得硫化锂的生产成本正在迅速降低。预计到2035年，随着硫化锂和硫化物固态电解质的规模化生产、干法电极技术的引入、安全材料和零部件设备的简化，电芯BOM成本有望降至0.4元/Wh以下。

03.

中试线，在试制中发掘问题，总结经验

与去年固态电池公开信息相比，今年最大的变化是各家固态电池企业开始陆续发布中试工艺验证与运行情况，从中发掘固态电池制备过程中的问题，寻找更切合当下的解决方案。

比亚迪公开其硫化物固态电池中试线的运行现状。

比亚迪潘仪在最近5月份的动力电池联盟2025年度大会上提出，其硫化物固态电池中试线是基于液态锂电池的中试线改造出来的。大体上，80%的设备是可以联动的，10%是新增的设备，10%需要在原有基础上改装。为了确保安全，比亚迪建立了一套自动监控系统，这是非常关键的一点。

目前，这条中试线每天可以开展小批量的生产。但是现阶段还是发现问题，提升优化。从模具电池、1Ah软包电池、电芯到电池系统的放大过程中，比亚迪发现，固态电池产业化遇到的主要挑战就包括制程控制要求的挑战、固态电池系统的挑战。

制程控制方面主要有三大挑战及应对措施：

■1、极芯边缘形变，应对措施：厚度补偿技术，Overhang精准设计。

■2、短路风险，边缘短路、局部缺料&异物，应对措施：边缘绝缘防护、高强度电解质层、零缺陷电解质层、全流程异物管控。

■3、厚度均匀性，应对措施：厚度一致性提升，压强均一性补偿设计。

对于关键材料的工艺优化和产能放大，比亚迪认为关键在于三点：高效研磨设备+高效混合；密封系统+连续化生产；高效研磨+高效筛分系统。

国联研究院与其同集团公司有研新材等在2019年完成固态电解质百克级制备，2020年实现空气稳定硫化物/卤化物电解质公斤级稳定制备能力，2021年建成硫化物电解质低成本吨级工程化平台，2022年硫化物电解质百公斤批量一致性试制验证，2024年建设硫化物电解质10~20吨级中试平台。

目前，国联研究院完成硫化物基全固态电池中试工艺验证，建成国内首条全固态电池湿法试验线，全线设备国产化（其中部分设备为自主开发，首次应用）。

结合溶剂复配、粘结剂与分散剂设计及硫化物电解质表面改性，国联研究院开发出长时间稳定的硫化物基浆料体系，实现硫化物基高镍正极、高硅负极、硫化物固态电解质膜以及膜转印极片的工程化稳定制备。

基于“同质溶并”和等静压双向扩散一体化成型技术，形成“渗透互锁”多功能界面过渡层，大幅度降低大尺寸电芯的多叠层界面的阻抗问题；实现从小尺寸-大尺寸手叠-多批次大尺寸硫化物基全固态电池的批量试制及性能验证。

在今年3月份的百人会论坛上，容百集团研发体系总裁兼中央研究院院长李琮熙分享了全固态电池产业化技术进展，其中就谈到加压工艺与干法工艺的创新。

在加压工艺上，为了解决全固态电池特有的界面接触性较差问题，需要借助能实现高温高压的WIP（等静压机），但这类设备以液体为压力介质，需要加入密封工序，仅这一工序就需要30分钟。而在近期，业内除了均匀加压设备，还创新性地引入了食品行业中的真空设备工艺。实际案例显示，通过这类新型设备已成功制造出压缩率40%、厚度偏差在2.5%以内的全固态电池电芯，这与传统WIP（等静压机）设备效果相当。

在全固态电池领域，干法电极技术虽被视为关键工艺，但其使用的PTFE（聚四氟乙烯）粘结剂作为全氟化合物，已被证实对环境和人体有害，目前欧美正讨论对其的使用限制。为此，行业正积极推动替代材料的开发，以及寻找在降低PTFE用量的同时确保离子电导率不衰减的解决方案。例如，在干法工艺中将聚丙烯酸与CMC（羧甲基纤维素）交联形成的粘结剂，预涂覆于正极材料，可以大幅减少70%以上的PTFE用量，同步解决环保问题与离子传导需求。

到今年上半年，容百科技的全固态电池材料开发与布局已取得显著进展。硫化物固态电解质方面计划今年完成中试验证，并于2026年建成量产线。在固态电解质方面，容百科技聚焦在硫化物与卤化物两大技术路线，开发了适配于硫化物和卤化物体系的湿法成膜和干法成膜技术。全固态软包电池在大气环境中经过裁剪后，仍能为外部系统提供稳定电源，显示出较好的安全性能。经测试验证，应用容百科技1微米级LPSC硫化物固态电解质制备的全固态电池，在1000周循环后保持率在80%以上。

一代材料技术决定一代电池技术的路线，一代工艺决定一代电池的“产业生死”与“性能极限”。虽然中试设备与量产设备之间存在“死亡鸿沟”，但每天一小步，一年一大步。

04.

产业链越发成熟

骤降的电解质成本、运行的中试线，其实都建立在越发成熟的产业链的基础之上。“成熟”，体现在工艺的切合实际，原料与电解质产能的十倍扩建。

相对液态锂电池现有产线，硫化物全固态电池的产线改造本质是“以设备升级换安全与能量密度跃迁” ——虽短期增加干法、等静压和干燥等设备成本，但通过简化后段工艺（省去注液、化成设备）和提升良率，长期成本可降低25%以上，同时实现能量密度突破500 Wh/kg。这正是行业巨头（如特斯拉、丰田等）押注技术路线。

这是理想的状态，通过新型材料与新式工艺的配合，完成锂电池的改头换面。

但是，实际上，目前湿法工艺先行，干法工艺在路上。

虽然沿用湿法工艺，需要增加烘烤工艺，且烘烤后仍有可能残留水份，存在潜在风险，但是“干”、“压”、“叠”等工艺设备不成熟，阻碍着固态电池产业化，反而促使固态电池企业现阶段以湿法工艺为主流，同时挖掘干法工艺的可行性。

干法设备中较为关键的是混料、纤维化一体化设备和成膜复合一体化设备，目前在固态的应用更多以中试级设备为主，量产级设备还有待推进。

至少，研制难度系数最高的硫化物电解质，产能正在扩大，在未来三年内中试转量产，从百吨级扩建到千吨级。