最近,全球固态电池领域再度成为焦点,各大车企和电池厂商的动态频频引发关注。一边是丰田宣布将全固态电池量产计划推迟至 2030 年,特斯拉柏林产线试生产的也仅是半固态电池;另一边,中国车企上汽却传来重磅好消息 —— 新一代半固态电池已在全新 MG4 车型上实现量产,能量密度高达 400Wh/kg,更计划在 2027 年推进全固态电池落地。这场关乎新能源汽车未来的技术竞速赛,究竟谁能抢占先机?
先把目光投向欧美企业的进展。作为较早布局固态电池的车企,丰田一直坚定押注硫化物路线。从理论来看,硫化物电解质离子电导率高,能显著提升电池能量密度,可在实际研发和生产中,问题却层出不穷。硫化物材料极其 “娇贵”,对水汽极为敏感,稍有接触就会反应生成腐蚀性气体,这使得生产环境必须达到极高的干燥标准,直接推高了生产成本。更关键的是,此前丰田宣传的试制品,循环寿命始终无法突破 1000 次,远未达到装车使用的标准,量产计划只能一延再延。
再看特斯拉,其在柏林斥资 20 亿欧元打造的固态电池产线,虽于 2025 年三季度启动试生产,但实际推出的产品并非全固态电池,而是仍保留部分液态电解质的半固态电池,能量密度约为 400Wh/kg,与之前宣传的 500Wh/kg 目标存在明显差距。此外,全固态电池面临的界面阻抗难题至今未能有效解决,业内人士分析,特斯拉要真正实现全固态电池量产,至少还需要五年时间。
与欧美企业的 “慢节奏” 不同,上汽在固态电池领域的推进堪称 “神速”。在 2025 年 “上汽之夜” 活动上,上汽正式宣布,计划于年底量产的半固态电池已完成各项严苛测试。在针刺测试中,钢针穿刺电池后,电池未出现冒烟、起火等安全隐患;将电池置于 200℃高温箱中静置 6 小时,其性能依旧保持稳定。负责技术对接的工作人员透露:“我们位于乌海的 0.5GWh 半固态电池产线运行状况良好,良品率稳定在 90% 以上,搭载该电池的全新 MG4 车型,首批订单已排至明年开春。”
上汽能在固态电池领域快速突破,关键在于选对了技术路线。当欧美企业执着于攻克硫化物路线难题时,上汽与清陶能源合作,选择了氧化物路线。这种氧化物电解质性质类似陶瓷,化学稳定性极强,不仅能有效抑制锂枝晶生长,大幅提升电池安全性,还具备良好的抗潮性,生产过程中无需额外投入除湿设备,仅此一项就使生产成本降低三成。尽管氧化物电解质离子电导率相对较低,但工程师通过研发复合电解质技术,成功降低了界面阻抗,让电池快充性能大幅提升 —— 从 20% 充电至 80% 仅需 15 分钟。
除了技术路线的精准选择,上汽 “产学研抱团” 的合作模式也为技术突破提供了强大支撑。上汽联合清陶能源、清华大学等十多家科研机构与企业,组建了固态电池创新联合体,将院士、材料领域专家以及车企工程师汇聚一堂,共同攻克技术难关。相关工作人员举例说明:“当电池电压提升至 800V 时,需要同步修改 BMS 软件;电极材料更换后,电池包的散热设计也需相应调整。如果各单位各自为战,仅沟通协调就会耗费大量时间,更别提高效解决技术问题了。”
事实上,在固态电池研发领域,中国企业整体表现亮眼,除上汽外,多家企业也取得了重要进展。亿纬锂能自主研发的 “龙泉二号” 硫化物全固态电池已在成都基地成功下线,能量密度突破 400Wh/kg,循环千次后容量保持率仍超过 92%;宁德时代选择硫化物与卤化物复合的电解质体系,电池能量密度突破 500Wh/kg,其凝聚态半固态电池已实现量产,并计划在 2027 年推进全固态电池小批量生产;清华大学张强团队在锂电池聚合物电解质研究方面也有重大突破,他们开发的新型含氟聚醚电解质,使聚合物软包全电池能量密度达到 604Wh/kg,同时兼具优异的安全性能。
不过,固态电池的发展之路并非一帆风顺,仍面临诸多亟待解决的难题。全固态电池的 “呼吸效应” 就是一大挑战 —— 电池在长期充放电过程中会出现体积变化,容易导致电解质断裂,进而影响电池性能与使用寿命。成本问题也困扰着行业发展,尽管半固态电池成本已有一定下降,但全固态电池成本仍远高于传统液态电池。有专家预测,即便再过两三年,全固态电池成本仍可能是液态电池的 5-10 倍。
行业内对于固态电池的发展方向也存在不同观点。部分观点认为,应集中资源攻克全固态电池技术,加速实现量产,避免在技术竞争中被欧美企业反超;另一部分观点则主张,先稳固半固态电池的市场份额,借助规模效应进一步降低成本,再循序渐进推进全固态电池的研发与生产。
当下,固态电池产业正处于关键发展阶段。上汽产线工作人员表示:“目前我们最关注的是电池一致性问题,需要将每批次电池的容量差异控制在 2% 以内,这对生产工艺提出了极高要求。” 而汽车经销商则面临订单交付压力,有经销商坦言:“客户每天都在询问提车时间,要是不能尽快发货,不少订单可能会被其他品牌抢走。”
欧美企业的固态电池技术是否真的领先?上汽半固态电池量产的优势能否长期保持?全固态电池的成本难题最终将由谁率先攻克?这些问题的答案,仍需时间来检验,但可以肯定的是,固态电池的竞争已进入白热化阶段,谁能率先突破技术与成本瓶颈,谁就能在新能源汽车产业的未来竞争中占据主动。
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