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固態(tài)電池技術三大突破,產業(yè)化進程驟然加速!

作者:潘望 來源:中國儲能網(wǎng) 發(fā)布時間:2025-10-30 瀏覽:次

中國儲能網(wǎng)訊:日前,清華大學張強教授團隊在《自然》期刊發(fā)表了一項關于新型氟聚醚基聚合物電解質的重大研究成果,使鋰金屬電池能量密度達到驚人的604 Wh/kg,并展現(xiàn)出優(yōu)異的安全特性。

幾乎同時,中國科學院物理研究所、中國科學院金屬研究所等機構也在固態(tài)電池領域取得系列突破,解決了固固界面接觸與離子電導等核心難題。

這些來自中國科研團隊的創(chuàng)新成果,正在重塑下一代動力電池的技術路徑,為電動汽車、儲能及低空經濟等領域帶來新的想象空間。

政策加碼:產業(yè)化路徑已經清晰

進入2025年以來,國家層面圍繞著固態(tài)鋰電池頂層設計的政策密集出臺,鼓勵和規(guī)范著行業(yè)健康有序發(fā)展。

2025年2月,國家八部門聯(lián)合印發(fā)《新型儲能制造業(yè)高質量發(fā)展行動方案》將固態(tài)電池列為重點攻關方向,支持鋰電池、鈉電池固態(tài)化發(fā)展,并提出 2027 年前打造 3-5 家全球龍頭企業(yè)。

2025年4月,工信部在《2025 年工業(yè)和信息化標準工作要點》中明確提出建立全固態(tài)電池標準體系,并在《2025 年汽車標準化工作要點》中要求加快全固態(tài)電池、動力電池在役檢測等標準研制。2025 年 5 月,中國汽車工程學會發(fā)布《全固態(tài)電池判定方法》團體標準,首次明確全固態(tài)電池定義(液態(tài)物質含量 < 1%),解決行業(yè)長期存在的界定模糊問題。

2025 年 9 月,工信部 2024 年啟動的 60 億元固態(tài)電池重大研發(fā)專項于 2025 年 9 月進入中期審查,通過審查的項目將獲得后續(xù)撥款,重點支持硫化物電解質、半固態(tài)電池等技術路線。國家發(fā)改委通過超長期國債對固態(tài)電池項目給予實際投資額 15% 的資助。

此外,新能源汽車補貼政策仍然延續(xù)。搭載半固態(tài)電池的車型額外補貼 1.5 萬元 / 輛,全固態(tài)電池車型補貼提高至 3 萬元 / 輛,政策延續(xù)至 2027 年。


在國家政策大力推動下,地方相關政策也隨之密集出臺。

2025 年1月,天津市工業(yè)和信息化局印發(fā)《天津市推動制造業(yè)高質量發(fā)展若干政策措施實施細則》?!都殑t》指出,支持新能源發(fā)展。圍繞先進新型電池(鋰電池、半/全固態(tài)電池、鈉離子電池、氫燃料電池等)產品及關鍵材料,高效光伏產品、風電整機及關鍵部件,制氫裝備,儲能系統(tǒng)產品及裝備等新能源產業(yè)重點領域,支持企業(yè)提供新能源系統(tǒng)解決方案和產品,根據(jù)企業(yè)基礎能力建設和系統(tǒng)集成效果進行綜合評價。其中,對得分80分及以上的企業(yè),給予400萬元一次性獎勵;對得分60分以上(含60分)且80分以下(不含80分)的企業(yè),給予200萬元一次性獎勵。

2025 年1月,江西省人民政府發(fā)布《江西省未來產業(yè)培育發(fā)展行動方案(2024-2026年)》?!缎袆臃桨浮诽岢觯阅喜?、宜春、新余、贛州、上饒等地為重點,發(fā)展高能量比、高可靠性的鋰離子電池、固態(tài)電池、液流電池、鈉離子電池、超級電容器等,推動新型儲能高質量、規(guī)?;l(fā)展。

2025 年3月,廣東珠海市工業(yè)和信息化局發(fā)布《珠海市推動固態(tài)電池產業(yè)發(fā)展行動方案(2025-2030)(征求意見稿)》。其中提出,鼓勵企業(yè)加大對固態(tài)電池的研發(fā)投入,重點培育能量密度超350Wh/kg的半固態(tài)電池和超400Wh/kg的全固態(tài)電池項目,推動固態(tài)電池產品規(guī)模化量產落地。聚焦關鍵核心技術、行業(yè)共性技術、前沿交叉技術領域,發(fā)揮應用場景牽引優(yōu)勢,開展半固態(tài)/全固態(tài)電池示范應用,滾動實施一批重大、重點固態(tài)電池科技創(chuàng)新項目,加快技術研發(fā)和產業(yè)化。

2025 年4月,內蒙古科技廳發(fā)布《2025年自治區(qū)科技“突圍”工程“儲能與新型電力系統(tǒng)”專項“揭榜掛帥”項目技術榜單》的通知。其中包括5個申報方向:電加熱熔鹽系統(tǒng)優(yōu)化調控關鍵技術研究及示范、高安全長壽命固態(tài)鋰離子電池及其儲能應用研究、寬溫域長壽命新型鎳氫氣電池儲能技術研發(fā)與應用示范、新能源基地大容量構網(wǎng)設備及控制裝置研發(fā)與示范、規(guī)?;脩魝荣Y源參與電網(wǎng)協(xié)同控制技術研發(fā)及應用示范。其中前四個方向預計自治區(qū)本級財政科技專項資金投入1000萬元,需要企業(yè)自籌不低于2000萬元;規(guī)模化用戶側資源參與電網(wǎng)協(xié)同控制技術研發(fā)及應用示范預計自治區(qū)本級財政科技專項資金投入500萬元,需要企業(yè)自籌不低于1000萬元。

2025 年 5 月,上海市嘉定區(qū)發(fā)布政策,鼓勵全固態(tài)電池產業(yè)鏈企業(yè)開展研發(fā)活動,按核定研發(fā)投入的 10% 給予獎勵,最高 500 萬元

2025 年 5 月,廣東東莞發(fā)布《關于開展2024年度東莞市新型儲能高質量發(fā)展專項資金申報工作的通知》,面向鋰離子電池、鈉離子電池、液流電池、固態(tài)電池 等先進新型儲能技術路線的原材料、元器件、工藝裝備、電芯模 組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、儲能變流 器(PCS)、系統(tǒng)集成等領域建設的增資擴產項目。申報單位(企業(yè))年度資助金額最高不超過300萬元。

2025 年7月,天津市工業(yè)和信息化局、市委網(wǎng)信辦、市發(fā)展改革委、市科技局、市財政局發(fā)布《關于修訂印發(fā)天津市推動制造業(yè)高質量發(fā)展若干政策措施實施細則的通知》。文件提到,圍繞先進新型電池(鋰電池、半/全固態(tài)電池、鈉離子電池、氫燃料電池等)產品及關鍵材料,儲能系統(tǒng)產品及裝備等新能源產業(yè)重點領域,支持企業(yè)提供新能源系統(tǒng)解決方案和產品,根據(jù)企業(yè)基礎能力建設和系統(tǒng)集成效果進行綜合評價。其中,對得分80分及以上的企業(yè),給予400萬元一次性獎勵;對得分60分以上(含60分)且80分以下(不含80分)的企業(yè),給予200萬元一次性獎勵。

2025 年8月,河南省政府印發(fā)《河南省培育壯大戰(zhàn)略性新興產業(yè)和前瞻布局未來產業(yè)行動計劃》,文件明確,加強固態(tài)電池、鈉電池、液流電池、金屬空氣電池等研發(fā),推進新型儲能全場景推廣應用。

三大技術突破:破解固固界面接觸難題

固態(tài)鋰電池因其高安全性和高能量密度,被視為下一代儲能技術的重要發(fā)展方向。然而,全固態(tài)金屬鋰電池的商業(yè)化之路,長期被包括固固界面、材料穩(wěn)定性、致密化問題等最關鍵的6項難題所阻礙,尤其是電極與電解質之間的固-固界面接觸不良這個老大難問題,由于常用的硫化物固體電解質硬度高、脆如陶瓷,而金屬鋰電極卻軟得像橡皮泥,兩者難以緊密貼合。


針對這一難題,中國科學院物理研究所聯(lián)合多家單位開發(fā)的“特殊膠水”——碘離子,在電池工作時會順著電場移動到電極與電解質的接口處,主動吸引鋰離子填充所有的縫隙和孔洞。這種陰離子調控技術讓電極和電解質始終保持緊密貼合,經測試,基于該技術制備出的原型電池經歷數(shù)百次循環(huán)充放電后,性能依然穩(wěn)定。

中國科學院金屬研究所則創(chuàng)新性地提出“柔性變身術”,用聚合材料給電解質打造了一副“骨架”,使電池像升級版保鮮膜一樣抗拉耐拽。該技術實現(xiàn)的柔性電池即使彎折2萬次、擰成麻花狀也完好無損,同時在柔性骨架中加入的“化學小零件”讓電池儲電能力直接提升86%。

清華大學的“氟力加固”技術采用含氟聚醚材料改造電解質,利用氟的強大耐高壓能力,在電極表面形成“氟化物保護殼”,防止高電壓“擊穿”電解質。這項技術在滿電狀態(tài)下經過針刺測試、120℃高溫箱測試都不會爆炸,實現(xiàn)了安全與續(xù)航的“雙在線”。

如今,曾經猶如“陶瓷板”與“橡皮泥”的固固界面難題,正被中國科研團隊以“特殊膠水”、“柔性骨架”和“氟力加固”三大關鍵技術巧妙化解,固態(tài)電池的產業(yè)化進程驟然加速。

技術價值:安全與能量密度的雙重飛躍

全固態(tài)電池的技術突破不僅僅意味著能量密度的提升,更是從根本上解決電池安全性問題的關鍵路徑。

蜂巢能源前沿技術研發(fā)總經理苗力孝表示:“當前,液態(tài)鋰離子電池的安全隱患,根源在于使用了易燃的有機液態(tài)電解液,在熱失控條件下極易引發(fā)燃燒甚至爆炸”。若徹底去除液態(tài)組分,替換為不可燃的全固態(tài)電解質,電池本征安全性將實現(xiàn)質的飛躍。

同時,固態(tài)電池的技術進步也將推動整個新能源生態(tài)的變革。欣旺達集團創(chuàng)始人王明旺認為,未來的電池將不再是獨立的零部件,而是整個新能源生態(tài)的“核心單元”。此前欣旺達提出的“電池+”戰(zhàn)略,即以電池技術為核心,為行業(yè)客戶伙伴提供全?!半姵?”服務的生態(tài)戰(zhàn)略。

并網(wǎng)融資擴產:2025年加速落地

實驗室利好頻傳的同時,半固態(tài)/固態(tài)電池產業(yè)化進程也已按下“加速鍵”。

在并網(wǎng)項目方面,據(jù)CESA儲能應用分會產業(yè)數(shù)據(jù)庫不完全統(tǒng)計,2025年1-10月,國內半固態(tài)/固態(tài)電池儲能項目新增并網(wǎng)規(guī)模為133.12MW/291.23MWh。共有9個項目并網(wǎng),其中用戶側項目5個,電網(wǎng)側項目3個,電源側項目1個,建設地點分布在浙江、廣東、江蘇、青海、山東、上海等地。

其中,并網(wǎng)規(guī)模最大的項目是浙江龍泉100MW/200MWh半固態(tài)儲能電站項目(二期),該項目由杭州恒龍新能源科技有限公司投資和運營,采用衛(wèi)藍新能源量產的280Ah半固態(tài)儲能電池。該項目投運后,按照年運行600小時計算,預計一年的發(fā)電量可達6000萬度。

2025年1-10月國內半固態(tài)/固態(tài)電池儲能新增并網(wǎng)項目

融資方面,2025年1-9月,國內大約有20多家固態(tài)電池制造領域企業(yè)(含固態(tài)電池、固態(tài)電解質、正極材料等)獲得融資。獲投企業(yè)包括衛(wèi)藍新能源、清陶能源等為代表的固態(tài)電池企業(yè)以及天石科豐、華彩新能源等一批電池材料企業(yè)。

從已披露的融資金額來看,獲投企業(yè)的融資金額從數(shù)千萬元到數(shù)億元不等,金額最大的一筆融資來自清陶能源。8月27日,華域汽車公告稱,公司擬以2.06億元的價格,收購控股股東上汽集團持有的上海上汽清陶能源科技有限公司(下稱“上汽清陶”)49%股權。

從融資輪次來看,獲投企業(yè)大多處于融資早期階段,處于天使輪以及A輪階段的企業(yè)各有8家,數(shù)量占比超過三分之二。這也說明,固態(tài)電池還處在發(fā)展的早期,隨著資本的涌入,固態(tài)電池也將加速從“實驗室概念”邁向“產業(yè)化藍?!薄?/span>

從參與投資的機構來看,入局固態(tài)電池賽道的機構呈現(xiàn)多樣化趨勢,既有國投招商、上海寶山國有資本等國有資本,也有小米集團這樣的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)以及一批市場化風投機構。

值得一提的是,憑借技術實力與商業(yè)化前景,海外資本也開始布局中國固態(tài)電池賽道。2025年8月,中科深藍匯澤完成Pre-A輪戰(zhàn)略投資,出資方為阿美風險投資(Aramco Ventures),標志著公司固態(tài)電池技術實力與商業(yè)化前景獲得國際能源巨頭的認可。

在新增擴產項目方面,據(jù)CESA儲能應用分會產業(yè)數(shù)據(jù)庫不完全統(tǒng)計,2025年1-9月,共41個半固態(tài)/固態(tài)電池產業(yè)項目更新了動態(tài),新增總年產能85.5GWh。其中,有30個項目披露了投資金額,總計486.07億元。有15個項目披露了達產后年產值,總計437億元。

2025年1-9月國內半固態(tài)/固態(tài)電池新增產業(yè)項目規(guī)模

從項目分類來看,新增投產項目5個,投產年產能14.2GWh,占比16.61%;新增開工/在建項目13個,規(guī)劃年產能34.7GWh,占比40.58%;新增規(guī)劃(含新增擬建/簽約/環(huán)評獲批等)項目共23個,規(guī)劃年產能36.6GWh,占比42.81%。

2025年1-9月國內半固態(tài)/固態(tài)電池新增產業(yè)項目分類占比


國際動態(tài):技術競賽白熱化

國際方面,固態(tài)電池研發(fā)的技術競賽更加白熱化。如日本經濟產業(yè)?。∕ETI)通過《電池供應保證計劃》資助四大全固態(tài)電池項目,總金額達 1040 億日元(約 48.5 億元人民幣),重點支持硫化物電解質研發(fā)。出光興產獲 71 億日元補貼建設硫化鋰產線,計劃 2027 年量產,為豐田全固態(tài)車型配套。

豐田計劃 2027 年推出搭載硫化物固態(tài)電池的高端車型,本田 2025 年啟動示范線試生產,日產與 NASA 合作開發(fā)的全固態(tài)電池擬于 2028 年裝車。

歐盟方面則以碳關稅倒逼技術升級,資金扶持精準化。如Horizon Europe 計劃2025 年 5 月啟動 1500 萬歐元專項,支持長時儲能用全固態(tài)電池研發(fā),重點解決成本與循環(huán)壽命問題。

2025 年 7 月,創(chuàng)新基金(IF24)向 6 個固態(tài)電池項目撥款 8.52 億歐元,用于高性能電池單元制造及材料創(chuàng)新,涉及德國巴斯夫、法國 TotalEnergies 等企業(yè)climate.ec.europa.eu。

此外,自2025 年 2 月起,歐盟要求電動汽車電池碳足跡需通過第三方認證,2027 年全面實施電池護照制度,倒逼中國電池企業(yè)加速技術升級或海外建廠。

美國方面,呈現(xiàn)產業(yè)鏈本土化與技術突破并重。2025 年 1 月,美國宣布 7.25 億美元專項用于電池材料加工及固態(tài)電池制造;6 月,通過 SCALE UP 計劃向 Ion Storage Systems 撥款 2000 萬美元,推動硫化物固態(tài)電池商業(yè)化U.S. Department of Energy。

大眾向美國 QuantumScape 追加 25 億歐元投資,目標 2027 年量產固態(tài)電池;福特與 Factorial Energy 合作開發(fā) 450Wh/kg 級電池,2025 年啟動路測。

韓國則是聚焦細分領域,產學研協(xié)同發(fā)力。2025 年 2 月,韓國投入 4300 億韓元,支持全固態(tài)電池、鋰硫電池等研發(fā),降低稀土依賴度。

2025 年 5 月,在聚合物基固態(tài)電池專項上,啟動 358 億韓元(約 2 億元人民幣)項目,由 Amo Greentech、忠南國立大學等聯(lián)合攻關,目標 2027 年向消費電子廠商提供樣品。

量產時間:2027年成關鍵節(jié)點

目前,業(yè)內已形成清晰的固態(tài)電池量產時間表。寧德時代、中創(chuàng)新航計劃2027年實現(xiàn)全固態(tài)電池裝車。長安汽車計劃2025年底首發(fā)樣車,2027年量產,其電池安全性較液態(tài)電池提升70%。東風汽車已形成350Wh/kg產品,續(xù)航突破1000公里。比亞迪、吉利、廣汽等均將2027年定為裝車關鍵節(jié)點。

還有一些企業(yè)更為激進,孚能科技預計2025年末交付60Ah硫化物全固態(tài)電池,國軒高科首條中試線已貫通。

10月23日,在2025新能源電池產業(yè)發(fā)展大會上,欣旺達推出新一代聚合物全固態(tài)電池“欣·碧霄”,能量密度達400Wh/kg,在<1MPa的超低外加壓力下循環(huán)壽命1200周。欣旺達預計在2025年底建成0.2GWh聚合物固態(tài)電芯中試線,并已成功開發(fā)測試了520Wh/kg能量密度的鋰金屬超級電池實驗室樣品。

成本挑戰(zhàn):固態(tài)電池量產的現(xiàn)實障礙

盡管技術突破令人振奮,但成本仍是固態(tài)電池產業(yè)化、規(guī)?;仨毧缭降恼系K。全固態(tài)電池僅材料成本就高達2元/瓦時,是常規(guī)液態(tài)鋰離子電池的3倍至5倍。

對此,中俄新能源材料技術研究院院長王慶生提醒,科學技術必須秉持嚴謹務實的態(tài)度?!耙豁椉狭恕斐洹蜏亍^對安全’等前沿科技、尚未經大規(guī)模量產驗證的‘顛覆性’技術,成本目標若設定為低于已高度成熟、優(yōu)化十年且競爭進入紅海的現(xiàn)有電池技術,顯然違背‘技術溢價’與‘研發(fā)成本分攤’的基本商業(yè)邏輯”。

行業(yè)普遍認為,固態(tài)電池量產初期成本將是現(xiàn)有電池的2倍以上,后續(xù)需通過持續(xù)技術迭代逐步降低成本。

此外,蜂巢能源前沿技術研發(fā)總經理苗力孝坦言,全固態(tài)電池產業(yè)化需攻克的技術挑戰(zhàn)眾多,“其產業(yè)化需攻克的技術挑戰(zhàn)約達172項,若考慮制造環(huán)節(jié)的復雜性,實際難題可能更多”。

應用前景:從高端市場到全域普及

對于全固態(tài)電池的商業(yè)化路徑,四川賽科動力科技有限公司董事長朱高龍認為,當前全固態(tài)電池首要任務是推動技術完成實質性跨越,打造出在具體應用場景中真正可用的產品。預計全固態(tài)電池有望在低空經濟、混合動力或高溫鉆井平臺等成本相對不敏感的特殊領域率先落地。在這些場景中,全固態(tài)電池不僅要具備作為儲能器件應有的基本性能,更要在安全性上顯著突破液態(tài)電池的邊界。

伊維經濟研究院院長吳輝指出,在2024年,半固態(tài)電池出貨量已邁入吉瓦時量級,從高端消費、無人車等特殊應用領域開始滲透,乘用車裝車試驗也已進行。全固態(tài)電池規(guī)劃的產業(yè)化節(jié)點則從2030年提前至2027年。

有研究機構預測,到2030年,全球固態(tài)電池出貨量將達到614GWh,其中全固態(tài)電池占比接近30%。

隨著固態(tài)電池的技術成熟與產能擴大,成本有望逐步下降,屆時推動新能源汽車滲透率進一步提升,更能拓展至電動飛機、長續(xù)航機器人等新場景,并從高端市場向全域普及。曾經遙不可及的全固態(tài)電池商業(yè)夢想,如今正以超越行業(yè)預期的節(jié)奏加速推進。

2025年1-9月國內半固態(tài)/固態(tài)電池擴產項目


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關鍵字:固態(tài)電池

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