科创圆桌派:解码固态电池产业化突围之路

舒豆   湖南日报·新湖南客户端   2025-12-17 10:48:30

湖南日报·新湖南客户端通讯员 舒豆

2025年,我们正站在新能源产业的关键路口。随着电动汽车走进千家万户,里程焦虑和电池安全,成为大家最关心的话题。一场颠覆性的技术革命,已经悄然到来。固态电池——被视为下一代电池的终极答案。它用固态电解质取代传统易燃的液态电解液,不仅可以杜绝燃烧风险,并有望带来能量密度与寿命的提升。本期科创圆桌派,特邀中南大学材料科学与工程学院李荐教授与长沙矿冶研究院有限责任公司固态电池项目负责人鞠博伟,深入固态电池产业核心:解析硫化物、氧化物、聚合物等固态电池技术路线的竞争与现状;探讨从材料创新到工艺装备的产业化突围;展望固态电池如何重塑新能源汽车乃至更多战略新兴产业的未来格局。

技术突破:安全与能量密度的飞跃

与传统液态锂电池相比,固态电池以固态电解质替代易燃电解液,从根本上杜绝了燃烧风险。李荐解释:“固态电池不仅具备高安全性,更因兼容金属锂负极和内串联设计,能量密度可实现倍增。”目前,固态电池的技术路径主要分为液固混合态、半固态和全固态三类。其中全固态安全性最高,但工艺难度最大。在材料路线上,氧化物、硫化物和聚合物电解质各具优势,但均面临界面稳定性、环境敏感性或成本问题。

产业化挑战:成本与工艺的平衡难题​

针对当前技术成熟度,两位嘉宾给出约6分的评价(满分10分),指出国内产业化仍处于从实验室向中试过渡的阶段。鞠博伟表示,固态电池量产的核心矛盾在于“性能、成本与工艺可行性”的平衡。目前,硫化物电解质成本高达液态电池的5倍,且对生产环境要求苛刻;氧化物电解质则因刚性较强,界面接触问题突出。此外,从实验室样品到大规模生产,电池一致性与合格率成为最易被低估的挑战。

中外竞合:中国产业化优势与基础研发短板

在全球竞争中,中国凭借完整的电池产业供应链、多元化市场及政策支持占据先机。鞠博伟认为,中国在产业化推进速度上已领先国际,但原创性专利与基础材料研究仍待加强。李荐补充称,高校与企业需深化协同创新,避免科研与产业需求脱节。此外,资本在早期研发阶段的投入不足,也制约了技术研发及转化的成功率。

应用场景:穿戴设备与医疗领域或率先突破​

短期内,固态电池将优先切入对成本容忍度较高的高端领域。李荐认为,穿戴设备、医疗微型器械及超薄或微型电子产品可能成为首批落地应用场景;并且固态电池与传统液体电池相比,其原料、生产工艺、设备、应用领域都将有很大的区别,有望构成新的产业链。

关于全固态电池大规模装车时间点,鞠博伟预测,“硫化物路线的固态电池在2030年真正大规模上车是有可能的。”而2027年左右可能见证一些小规模装车项目的落地。

未来展望:重塑能源格局的“中国答案”​

面对全球能源转型浪潮,固态电池技术不仅是汽车产业的变革引擎,更将推动低空经济、人工智能等新兴领域对高效、高安全储能电池的需求。两位嘉宾总结称,中国若能打通产学研协同创新链,强化关键技术攻关,有望在固态电池时代再次引领全球能源产业格局。

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