一夜间 固态电池似唾手可得 中国能否胜出?

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最新回复:2025年7月29日 21点5分 PT
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南方周末

一夜之间,固态电池似乎已经唾手可得。

2025年7月,超过10家中国上市车企、电池企业、设备供应企业披露了固态电池的开发进展或量产时间。相关上市公司股价也水涨船高:过去七个月里,国轩高科(002074.SZ)股价涨幅约50%,利元亨(688499.SZ)超过150%。作为下一代储能技术,固态电池以其安全性优势备受关注。它采用固态电解质,没有隔膜、没有液体,因此可排除液体高温下燃烧、爆炸以及隔膜被刺穿短路的风险。如果其大规模量产,并能将成本降低到液态电池附近,将产生替代效应。

此前,中国在全球液态电池领域已占据绝对优势。韩国市场调研机构SNE Research最新发布的数据显示,2025年1-5月,宁德时代、比亚迪等6家中企在全球的市场占有率合计为68.4%。这也意味着,中国要想保持现有优势,必须在固态电池到来前做好准备。

固态电池产业将完全颠覆液态电池产业,其生产过程与液态锂电池完全不同,所需原材料不同,生产设备也不同。因此,日本、韩国、美国、欧洲都在押宝固态电池。

其中,日本举全国之力整体作战,政府、大学、龙头企业紧密配合;韩国企业数量不多,但实力强劲;美国则主要依赖小的初创企业开拓,车企和资本集团在背后支持;欧洲企业通过投资美国的初创企业,介入固态电池。

在这场全球竞赛中,中国能否胜出?

得益于液态电池领域的领先优势,中国电动汽车才能在全球攻城略地。视觉中国| 图

丰田的野心在研发固态电池的历史中,日本起到了关键的作用。

自1960年代以来,固态电池的发展始终受到一个问题困扰,那就是离子电导率低。直到2011年,东京工业大学的Kanno教授发明了一种硫化物固态电解质,攻克了这个难关,在学术界引起轰动,也带动了全球对于固态电池研发的热情。

Soild Power等初创企业恰是在2011年之后成立,全球固态电池的论文也在2011年之后爆发增长,此前每年300-500篇,目前每年超过3000篇。

曾经是燃油车巨头的丰田,更是迫切想凭借全固态电池颠覆中国产业优势。

据丰田官网披露,2024年10月4日,丰田汽车会长丰田章男来到他曾祖父丰田佐吉的故乡日本静冈县湖西市,参加丰田电池有限公司的启动仪式并演讲。丰田章男提起他曾祖父的遗志:要开发出一款能够让飞机飞越太平洋的电池。

虽然丰田佐吉在1925年就设立了巨额奖金,鼓励电池开发,但直到今天,仍没能开发出这样的电池。

更糟糕的是,虽然日本最早实现锂离子电池商业化,但到了丰田章男的时代,随着中国和韩国企业快速增长,日本的领先优势遭到颠覆。

丰田章男发誓要用固态电池重新夺回主导权。丰田自2000年以来积累了约1300项固态电池相关专利,位居世界第一。而根据智慧芽全球专利数据库统计,中国拥有专利最多的公司,数量不到100项。

虽然丰田2012年就试制了全固态电池,并且在2020年展示了搭载固态电池的概念车,但丰田此前的开发似乎仅停留在实验室和概念,并未对外展示大规模量产的决心。

直到2024年9月,丰田宣布其固态电池已经获得日本经济产业省的认证,得到了日本政府的资金和政策支持,将于2026年开始逐步生产全固态电池。与此同时,日产、三星、Soild Power也宣布计划在2027-2028年前后量产全固态电池。

“这不是偶然的,是有一定共识的。”中国科学院院士、新能源车动力领域泰斗、清华大学教授欧阳明高在一次演讲中表示。

全球固态电池产业分布图。图片来源:中国全固态电池产学研协同创新平台网站

中国未雨绸缪2023年前后,中国科技部和工信部组织了一次行业顶尖专家密集调研。

国轩高科首席科学家朱星宝对南方周末回忆,当时调研的课题是,是否有一种颠覆性的技术,会在未来冲击中国的全球电池地位。

调研的结论是:全固态电池。2024年,欧阳明高教授牵头成立了中国全固态电池产学研协同创新平台,中国政府推出了60亿元的固态电池刺激计划。

针对全球对手,中国方面最警惕的还是丰田。

在中国全固态电池产学研协同创新平台的官方网站上,有一个智库研究栏目,定期发布行业研究报告。2024年11月同时发布了4篇研究简报,3篇都与丰田有关,包括丰田的固态电池专利布局跟踪、硫化物固态电池技术进展、固态电池全球专利态势分析。

中国固态电池的研发企业,主要由车企、电池企业、固态电池初创公司组成。

车企中,比亚迪以自研为主,拥有专利数量较多,上汽集团与初创公司清陶能源合作,蔚来与卫蓝新能源合作,长安汽车与重庆太蓝新能源合作。

电池企业中,宁德时代投入最大。据界面新闻2024年11月报道,宁德时代已经将全固态电池研发团队扩充至1000人以上。

国轩高科、赣锋锂业也在积极投入。2025年5月,国轩高科宣布其全固态电池实验生产线已经搭建完成,进入预量产阶段,目前已经开始装车路测。7月24日,该公司披露已正式启动第一代全固态电池量产线的设计工作。

专利最多的是中国台湾的辉能科技,其拥有约800项专利,于2025年1月推出首款全固态电池。

初创公司中,卫蓝新能源脱胎于中国科学院物理研究所,拥有40年固态电池研发经验,清陶能源由中国科学院院士、清华大学教授南策文团队于2016年创办。

2025年2月,中国全固态电池产学研协同创新平台组织了中国全固态电池创新发展高峰论坛,中国龙头车企公开了全固态电池的研发进展和装车规划,其中,长安汽车、广汽集团计划2026年进行装车验证,比亚迪、一汽计划2027年进行装车验证,而他们的量产时间均设定在2030年前后。

总的来看,在全固态电池的竞赛中,海外公司掌握的专利数量远高于中国公司,进展也快于中国。

“全固态电池就像一个僚机”中国拥有液态电池的先发优势,但这也成为研发固态电池的障碍。

全固态电池采用固态电解质,因此生产过程与液态锂电池完全不同,所需原材料不同,生产设备也不同。

以硫化物电解质全固态电池为例,可以用干法工艺,反复辊压,不需要任何溶剂。而液态电池需要湿法工艺,将活性材料、导电剂、黏合剂混合成浆料后涂布。因此,全固态电池不需要用制浆机、搅拌机、湿法涂布机,但需要用干混设备、辊压机、转印设备。

液态电池中道和后道工艺需要把正负极和隔膜卷绕成电芯,然后注入电解液,封装后还要低压化成。而全固态电池需要叠片机,将材料堆叠起来再切割,还需要利用等静压技术,给予电解质和电极施加极高压力,确保粒子紧密接触,等静压设备工作压力通常大于100MPa。在后道工艺,还要引入高压化成设备,液态锂电池化成压力要求为3-10吨,而全固态电池要求60-80吨。

“如果从液态升级到硫化物全固态电池,生产线的兼容度不到50%,这意味着我们之前的积累、经验、先发优势都没了,又要重新跟在日本、韩国等其他国家后面追赶。”朱星宝对南方周末说。

据朱星宝回忆,2013年前后,中国科技部就组织电池专家们密集开了很多次会,针对全固态电池不同的技术路线进行讨论。最终的结论是:应该尽快选一条技术路线,能够沿用中国液态锂电池的设备和技术经验,保住中国的先发优势。

根据电解质的不同,全固态电池分为硫化物、聚合物、氧化物等不同技术路线。

硫化物电解质是日本、韩国企业拥有大量专利的技术路线。丰田利用原油提炼过程中产生的副产品硫化物,结合不同成分的其他物质,开发出全固态电池所需的电解质材料,再通过出光兴产制造技术生产电解质。

硫化物的缺陷是空气稳定性差,电池组装的过程中需要等静压设备,使用过程中也需要高压控制保存。丰田在开发硫化物的过程中,还遭遇到电解质与阴极、阳极之间出现裂缝的问题,丰田与出光兴产自2013年合作研发,最终开发出一种高性能的抗裂材料。

聚合物电解质是唯一曾实现商业化运营的技术路线。2011年法国博洛雷公司曾推出搭载聚合物全固态电池的纯电动汽车,还实现了5000辆此种车辆的共享服务。

但聚合物的缺点是室温离子电导率低,需要把电池温度加热到60摄氏度以上,才能提高电导率。最终博洛雷破产了,就是因为设备附件复杂,应用不便。

氧化物电解质空气稳定性好,室温电导率高,成本也低,但它致命的缺点是太脆、易碎,尤其是做薄或者搭载在车辆上之后,经不起震荡、碰撞。

由于日韩企业在硫化物路线的先发优势,中国企业以及美国创业公司大多选择的是其他路线。

比亚迪、万向集团走的是聚合物路线;卫蓝新能源、清陶能源、赣锋锂业、辉能科技走的是氧化物路线;宁德时代同时走硫化物和氧化物路线;国轩高科也是两条腿走路,一方面走硫化物全固态电池路线,另一方面开发聚合物、氧化物复合电解质的半固态电池积累技术,并逐步过渡到聚合物、氧化物复合物的全固态电池。

但如果想沿用液态电池设备和技术,最好的选择还是半固态电池。

以国轩高科的准固态电池为例,其准固态电池的生产线与液态电池生产线的兼容度约90%,意味着不必有太大的设备浪费,只需调整设备参数就能切换生产。

“我们是渐进式发展,目前依托准固态积累技术,2028年推出复合氧化物、聚合物电解质的全固态电池。”朱星宝对南方周末说。

据朱星宝回忆,在2024年1月中国全固态电池产学研协同创新平台成立大会上,欧阳明高教授说,全固态电池就像一个僚机。五年之后,如果全固态电池时代真的到来,那么中国就凭借积累,用全固态电池替换液态电池,再次领航全球电池产业。如果五年之后全固态电池被证明无法走通,那我们继续守住液态电池的阵地。

“很多企业乱忽悠”在2024年9月1日召开的第三届世界动力电池大会上,宁德时代董事长曾毓群以1-9的数字形容全固态电池开发进程,认为目前行业最高水平只到了4,距离真正量产还有很长的路要走。

“全固态电池是外热内冷,现在研发人员的心态有点像2013年研发液态锂电池那会儿,还没有太大突破。”一位全固态电池公司高层对南方周末说。

“很多企业乱忽悠,让大家很反感,也给行业带来负面影响。”朱星宝对南方周末说。

这样的例子很多。据《经济观察报》2024年4月10日报道,2024年3月,上汽智己在发布新车型智己L6之前,宣传其搭载了行业首款量产上车的固态电池,遭到腾势汽车总经理赵长江质疑。上汽智己才公开承认是半固态电池。

但在非汽车领域,全固态电池反而进展神速。

“我们这样的初创企业,能获得央国企的支持,这么快实现全固态电池量产,并且投入规模应用,在全球其他地方难以想象。”北京纯锂新能源科技有限公司(下称北京纯锂)高管王明对南方周末说。

北京纯锂的研发团队2021年做了一年市场调研,发现汽车领域的应用还不具备基础,但在储能领域、两轮电动车领域市场潜力大,同时对于全固态电池的要求不算太高——并不需要太高的充电倍率,不需要快充,对电池的能量密度也没有太苛刻的要求,唯独对安全性和成本有极高要求。

2022年北京纯锂注册成立。客户是北京的热力企业,有大量的地下管井,需要在管井中布置储能电池、照明电池,但地下管网温度常年在50摄氏度以上,有时候会超过80摄氏度,普通的液态电池很难适应。

北京纯锂就针对性开发出以磷酸铁锂为正极,以石墨为负极,以聚合物为电解质的全固态电池。这种电池能量密度与液态锂电池相近,也不能快充,但是安全性极佳。北京纯锂将其产品参与客户热力管井点亮工程,在客户地下管网中验证约一年,成绩全部达标。

此外,在中外龙头企业为技术路线举棋不定时,中国的设备企业已经开始赚取设备收入。

例如,先导智能的固态电池生产设备、干法电极制备设备已经发货给国内客户,以及欧洲、美国、日韩的知名车企、头部电池公司、电池创业公司;利元亨的辊轧设备、高压化成设备,已经交付给广汽埃安的全固态电池中试生产线,其半固态电池设备已经交付给清陶能源和国轩高科。

• (应受访者要求,王明为化名)

南方周末特约撰稿 刘丁

花和尚1
1 楼
当年的石磨稀到现在多少年了,无法商业化量产都是扯蛋 [1评]
s
shankecn
2 楼
中国最大的优势是规模化应用带动前瞻性研发。 [1评]
中坚力量
3 楼
固态也好 液态也好 总要有工厂生产吧 工厂在哪里????? 工厂在中国呀 不管你发明了什么 最终还是要在中国生产 又有什么区别呢? 除非你可以不在中国生产????? 现在欧美做的到吗? 只要在中国生产一节电池 马上中国就会解锁,生产全世界百分之一百的电池 什么固态液态,屁也没用 没有产业链的欧美连屎都不如 没有产业链就没有实力 没有实力就别想用什么制度吸引别人掌握话语权 产业输出呀,继续呀,欧美继续作 欧美怕中国怕的要死 当然不敢所谓强硬 想强硬倒是能强硬起来呀 要避免对华采取强硬措施是必然的 是中国用实力赢得的 不是欧美的施舍 现在没有中国的出口 美国连普通药的原料都没有了 统一世界将是中华民族的历史使命 建立人类命运共同体 中华民族世界领导地位的最终目标 一定会达成 欧洲美洲日韩澳洲。。。。的工厂全部被中国控制了 工业的基础是钢铁和化工能源 欧洲全部都没有了 中国多年以来一直购买兼并欧美日的基础工厂 买到就关掉 哈哈哈现在欧美日你们摸摸还有脑袋吗? 中国金属不仅储备 开采加工也是世界第一 欧美日等国家就算储备了 也没地方冶炼去 多年以来中国买了欧美日的钢厂直接摧毁之 毁灭他们的底层工业供应链 就只有依靠中国才能发展欧美日的产业 现在发现已经晚了 刀已经架在脖子上了 中国生产一吨钢铁的成本远远低于欧美日,军费中国花一分钱,美国得花一美元,能是一个级别的???? 哈哈哈哈哈 认清形势 站好队 欧美的灭亡指日可待了 西方不仅离不开中国 还会被中国弄死 哈哈哈 中国不给稀土美国就会直接亡国 美国有没有稀土无所谓 投降好了 或者改变政治制度 明显是落后的体制造成 美国的衰败 后知后觉的也太晚了吧 这不是很明显的事情吗??? 还用的着说吗? 不要再对欧洲美国有任何希望了 白痴才不回中国 欧洲美国哪一样可以自己生产??? 磷酸盐,锂镍铜钠镁锌铝,铁,。。。。。所有的金属都是中国产量世界第一 各种型号各种硬度的塑料 各种各样的化工产品 全部都从中国进口 你就算开工厂制造没有基础化工产品 你的成本怎么可能赢过中国??? 一个例子造船需要钢材铝材,欧洲美国有吗? 就仅仅这起步的都没有 后面的一系列 还能搞个啥? 以后别说船 连飞机也没办法造了 火箭更没办法制造 科技再好没有工厂生产 也是个屁用没有 还是回中国才是到了未来最有希望的地方 打仗就是打生产力,欧洲美国早已经完蛋了 脱钩???? 脱钩难呀 欧洲美国基础工业全部外移 没有钢铁铝材石油化工能源,连医疗原料都无法保证 因为商人嫌赚钱少都转移到了国外 哈哈哈哈哈 这些傻逼国家还想怎么脱钩??? 没有中国就没有欧美的生产 中国才是世界第一层的基础生产力 有了钢铁,车外壳才能便宜,刹车片才能便宜 甚至机床才能便宜。。。。。有了化工工业, 布料才能便宜,医药才能便宜,篮球鞋才能便宜,手机外壳才能便宜。。。。 有了能源,有了不环保的环境中国才能用廉价的电力汽油。。。 欧美自以为自己享受一切还自诩保护地球 却不知道自己正在失去地球 这个地球是中国的地球,你们这些唱高调的失去了生产力 就是待宰割的牛羊 欧洲美国还做梦呢吧 还脱钩?????做梦吧???? 欧洲美国都没有产业链了 啥都不能生产,当然完蛋了 有没有武器无所谓 保护大自然呗 哈哈哈哈哈哈哈哈 就算你能做核导弹 中国做一千个你才能做一个 有屁用 中国造一万架飞机欧洲造一架质量肯定差呀 因为基础工业不行效率低下呀 欧洲日本也是一个龜样儿 产业链已经在中国了 完全无所谓 欧美日想和中国玩? 哈哈哈哈哈笑话一样 现在中国就是用低价压死欧美日企业 压死其他相关企业 等欧美工厂都死了 中国就产品就可以涨价 想涨多少就涨多少 只要有个欧美工厂出来生产 立即用最低价打死这个欧美工厂 等欧美新工厂死了 再来新高价 和中国打仗生产坦克大炮飞机炸弹的速度根本比不了 哈哈哈哈 欧美想玩 哈哈哈哈啊哈哈 玩死欧美 欧美已经丢失了产业链了 还想找回去??? 有工人吗?那些失业工人怎么培训? 能学会新东西吗? 学会要多少年?熟练需要多少年? 质量差,价格高,谁会买 中国马上会用高质量低价格产品打死欧美工厂 再重新定高价 还想和中国玩???? 玩不了了,欧美大势已去 去死吧 中国工厂真的无所谓 傻逼欧美已经被自己玩死了 现在中国甚至可以主动涨价 欧美一样不能不买 欧美已经没有产业链了 欧美正在忙着分辨男女 让同性恋和智障在军队达到哪种比例的 这种高深的问题 正在
据说据说
4 楼
在固态电池领域,其他国家已经胜出了。
路人丫丫
5 楼
呵呵。。。前瞻个屁,人家丰田都跑去做更安全可靠的氧化物固态。宁德他们玩的都是鬼子玩剩下的硫化物固态,车祸的时候就不仅仅是焚化炉了,而是毒气焚化炉。想不死都难。恭喜党朝早日上毒气焚化炉电车。🤣
R
Robin_Snow
6 楼
貌似solid state battery不太一样。你说graphene各种垃圾水文我信,那玩意也就是灌水纯自嗨。这个东西,理论上是能做出来的,而且出来就是马上能用的好东西
R
Robin_Snow
7 楼
还有就是现在西方想明白了,生产放在中国,啥玩意都能被reverse engineer出来,而且最后规模出来后就是逼着你技术转让,不转让就不卖给你,这种模式,谁敢把最好的最先进的东西放到中国生产。。。
j
jxxy1234
8 楼
一帮子傻逼狗杂又出来当砖家了
s
shankecn
9 楼
你们认为我们会跟留园狗探讨技术吗?荒谬! [1评]
路人丫丫
10 楼
呵呵。。。你们认为我们会觉得你们这些底层五毛懂技术吗?荒谬!🤣
闻道
11 楼
没有市场纵深长期背书,倭寇棒子还有其它地区,搞出来也没前景。电池终极是可控的核聚变能源,固态电池也只是权宜。
c
citygroup
12 楼
东方诈骗大国准备开始偷了 [1评]
a
abe868
13 楼
噗,台巴子青鸟1450觉得别人会在乎你们的感受嘛?笑死 🤣
a
abe868
14 楼
噗,才准备开始?黄皮犬粮大殖子这慢两拍的节奏,连吃屎都赶不上热乎的 🤣
D
DDT666
15 楼
容量、安全性和性价比才是关键,过于纠结电池内部是湿式和干式没什么必要。正常使用的消费者,又不用拆电池,谁关心干还是湿的。