固態電池，永遠的五年？

文 |清波

編輯 | 嚴大方

視覺設計：星船知造

正文共計：7065字

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2015年，美國，密歇根州安娜堡。固態電池企業Sakti3迎來了一位英國豪客——

英國家電品牌戴森的創始人詹姆斯·戴森。他決定全資收購Sakti3。

很多人看不懂：一個賣吹風機和吸塵器的，買電池公司做什么？

對此，戴森爵士輸出過一些洞見，時至今日，除了最后一條，全被證明頗有先見之明

●電車是未來。特斯拉已率先轉身，傳統巨頭卻還在裝睡。

●電池技術已經遇到瓶頸。續航是大問題。

●想做好汽車，先搞定電池。

●電動汽車將成為戴森最大收入來源。其他的吹風機、吸塵器等等產品，相比之下，都將黯然失色。

之后四年里，戴森砸了至少5億英鎊在電動車項目上。

包括超過9000萬美元收購Sakti3、約2億英鎊打造研發中心、重金搭建汽車工程師團隊……2019年，戴森的造車項目在巨虧后被叫停。（“賣吹風機的也敢造車”的故事要到2025年由中國家電企業追覓再續上）

但某種程度上，戴森的固態電池項目活了下來。不過，要看怎么定義“活”。

一方面，相比死透了的造車，其電池研發始終沒有叫停，比如Sakti3被整合進了戴森的內部研發體系。

但另一方面，戴森似乎不再死磕“固態（Solid State）”，近幾年也鮮有關于電池實質進展的官方公告。

戴森收購Sakti3的五年后，2020年，豐田曾反復拍胸脯保證的“量產固態電池”跳票了。之后，該目標又被豐田推遲至2025年。后又被推遲至“2027-2028年”。

這一連續跳票行為，讓固態電池本就脆弱的信用記錄又添一筆逾期——“固態電池距離量產永遠只有五年。

所以，到了2026年“甜甜圈疑云”上演時，大家已經淡定了很多——芬蘭公司Donut Lab（“甜甜圈實驗室”）在2026年年初CES展上發布了全球首款“可量產的全固態電池”。號稱其電池能量密度能達到400Wh/kg、循環壽命長達10萬次。

Donut Lab迅速遭到群嘲：歐洲電車產業破敗不堪，北伏（Northvolt）破產、斯特蘭蒂斯(Stellantis)業績爆雷，憑什么你一個成立一年多的北歐小公司就能搞定中日韓鋰電巨頭都沒搞定的事兒？

source：unsplash

《星船知造》看來，戴森砸錢、豐田跳票、甜甜圈疑似碰瓷——其實都指向了一件事：

固態電池產業會繼續充滿戲劇感和未來感。

它一定是有搞頭的。它足夠好，不然人們不會如此前赴后繼。

但固態電池的成本困境和材料學的艱難突破也被推至臺前。難在良率、難在商用量產……需要同時在數個產業賽道沖刺。

2025年12月，固態電池首個國家標準——《電動汽車用固態電池 第1部分：術語和分類》公開征求意見（以下簡稱“征求意見稿”）出爐。

目前該征求意見稿按電池單體內部離子傳遞方式分為液態、混合固液和固態電池——也就是說，我國將不再有“半固態電池”的說法。

中國鋰電池生產規模全球領先，產業鏈布局完整。現在我們又制定了全球首個固態電池國標——固態電池的商業化落地和產業發展正在加速。

固態電池的十五年——目前為止，沒有人離場，也尚未有人到站。

優勢和關卡

固態電池好在兩點。

一是相比傳統的液態電池，固態電池能量密度更高、更安全、循環壽命長。

二是從液態到固態，也意味著從材料到設備——整個生產流程、供應鏈都要變。有望帶動整個產業鏈的變革和新機遇。

source：pixabay

傳統鋰電池由正極、負極、液態電解質和隔膜組成。

固態電池則采用固態電解質替代了液態電解質和隔膜：鋰離子在固體電解質中遷移，實現電荷的存儲和釋放。電池內部結構更加緊湊。見下圖

固態電池并非新技術，屬于起了大早，趕了晚集——車規級應用直到近年才突破

●1831年，Michael Faraday 發現了固體電解質硫化銀和氟化鉛，為固態離子學奠定了基礎；

●1969 年，全固態薄膜電池實現商業化，并成功用于心臟起搏器；

●1983 年，日本東芝公司宣布開發了可實用的二次薄膜電池；

●1992 年，美國橡樹嶺國家實驗室研制出無機固態薄膜電解質LiPON；

●2019 年，固態電池專利增長率為 45%；

●2023 年，具有潛力的固態電解質材料包含聚合物、硫化物和氧化物。

●2024 年，重慶太藍新能源公司成功研發并制造出全球首款符合車規標準的全固態鋰金屬電池。

●2024 年 10 月，北京純鋰新能源科技公司投資建設的中國首條全固態鋰電池量產線正式投產。

目前行業共識是，2027年是關鍵時間點：

比亞迪預計2027年左右啟動全固態電池批量示范裝車應用；

寧德時代目標2027年全固態電池小批量生產。

相較于傳統的液態電池，固態電池優勢有四：

一是安全性提升。

傳統鋰電池中，流淌著易燃的液態電解質。一旦遭遇碰撞、過熱或短路，就可能泄漏、升溫、起火。

固態電池做的第一件事，就是把易燃的“液體”抽走，換上一塊固態電解質。固態電解質具有不可燃、無腐蝕、無揮發等特性，從源頭減少風險。

固態電解質還能夠抑制鋰枝晶的生長。而在傳統液態電池中，鋰枝晶在充放電過程中可能會逐漸生長并刺穿隔膜，引發短路。

二是能量密度提高。

液態鋰電池，能量密度在200-300Wh/kg之間。固態電池的理論上限，是400-600Wh/kg——這意味著，在相同體積下，續航可以翻倍。

為什么能翻倍？三個原因

1，內部結構更緊湊。在相同體積或重量下，可以容納更多的活性物質，從而提高了能量密度。

2，可適配更高比容量的正負極材料。如硅基、鋰金屬負極等。以硅基負極為例，其理論容量高達3580mAh/g，遠高于石墨負極的 372mAh/g。這些高比容量材料的應用，為提升電池能量密度提供了有力支持。

3，固態電池電芯內部可實現先串聯后封裝，減少了封裝材料的使用，進一步提高了電池能量密度。

目前產業界對全固態電池的目標都在500Wh/kg以上。續航焦慮也就不存在了。

第三個優勢是循環壽命長。

液態電池用久了會衰老。一般1000-2000次充放電后，容量就開始明顯下滑。

原因有二：液態電解質的分解問題、電極材料的結構退化。

固態電池避開了這兩個坑。固態電解質不分解，界面更穩定，電極材料的結構也更“扛造”——就像硬邦邦的水泥路面比濕漉漉的土路更能承受車輪的碾壓。

對于電動汽車來說，更長的循環壽命意味著電池更換的頻率降低，從而降低了使用成本。

對于儲能系統等其他應用領域，長循環壽命的固態電池也能夠減少設備的維護和更換成本，提高系統的穩定性和可靠性。

最后是工作溫度范圍廣。

液態電池更“嬌氣”。

工作溫度范圍相對較窄，一般在- 20℃ - 60℃之間。

固態電池由于電解質是固體，沒有揮發的顧慮，也不會因高溫而分解。在吐魯番的烈日下，它表現卓越；在漠河的寒夜里，它性能依舊。

比如武漢未來院郭新團隊的固態電池，已經能做到-40℃到120℃正常工作——這意味著它可以在北極圈和沙漠腹地都照常工作。

這個能力，打開的是那些液態電池根本進不去的場景

●極地科考

●航空航天

●井下勘探。

基于上述明顯優勢，我國電車龍頭企業都在積極布局固態電池，《星船知造》大致統計如下點擊下圖可放大。

不過，固態電池固然性感，還無法大面積商用。

成本是第一道坎。

固態電池采用全新的生產工藝，需要特殊的生產環境和設備。據統計，目前固態電池的制造成本是傳統鋰電池的3-5倍。即便實現量產，短期內也難以降低到可接受的價格區間。

同時對充電設施的要求更高。以目前宣傳的5分鐘充滿1000公里續航為例，需要的充電功率高達1200千瓦。即便采用800伏高壓系統，充電電流也需要1000安以上。這種電流強度，普通家用線路根本無法承受，甚至可能電網造成沖擊�，F有充電樁更是難以滿足如此高功率的需求。

其次是界面阻抗大、離子導電性差。

現在的液體鋰電池的液體電解質和電極之間是液-固接觸——液體能自動浸潤、貼合。

而固態電池的固體電解質和電極之間是固-固接觸——可以想象兩塊堅硬的物質貼在一起，再緊也有縫隙。就會出現界面阻抗大的問題，從而引發導電性不佳，導致電池充放電效率和循環壽命降低。

這和固體電解質不活躍的特性息息相關，這一難題需要通過材料改性，比如添加界面緩沖層等。

固體電解質的離子導電性也需要優化，尤其是溫室性能很不穩定，液體電解質雖然可能會漏液和短路，但它的溫室性能相對穩定。

三是制造工藝尚未標準化。

任何一個行業，在發展之初往往都是雜亂無章的，只有經過優勝劣汰之后，才會慢慢形成標準化。

固態電池作為一個新事物，目前各大品牌之間并不兼容。反觀現在的液體鋰電池，最大的兩個生產廠商是寧德時代和比亞迪（弗迪），已經形成了產業鏈和標準化，而固態電池還有很長的路要走。

四是散熱、環保、安全（如硫化物毒性）等問題沒徹底解決

1，電池衰減機制還需驗證。

動力電池是會衰減的，固態電池也不例外，雖然在實驗室測試階段顯示：循環充電6000次后，電池容量仍然可以保持在80%，但是在實際應用中的電池衰減度還需進一步驗證。

2，散熱問題。

高功率快充會產生大量熱量，固態電池的散熱難度比傳統鋰電池更大。按照業內新能源汽車工程師的說法，還沒有找到既經濟又高效的散熱解決方案。

3，環保。

傳統鋰電池的回收體系經過多年發展已經相對成熟，但固態電池采用了全新的材料體系，現有回收技術可能難以適用。等等。

綜上，固態電池的優點，都是真的。但成本下不來、工藝搞不定，也是真的。

短期內，固態電池想要量產并全面取代液態電池，并不現實。

產業路線

液態鋰電池仍然是目前及未來幾年的絕對主流。根據EVTANK數據，預計2030年出貨量高達5000GW。點擊下圖可放大

上圖中2025E~2030E的數據為預測值，其中2026-2029年增速維持在20-25%區間，5年復合增長率（CAGR）約為22%。

但固態電池一旦能規模化落地，也意味著整個產業鏈的重構。

比如現在的液態電池生產線不完全適用了，下游的應用場景也會擴展，因為固態電池更安全，能在航空航天等領域有更多應用。

固態電池產業鏈點擊下圖，可放大

●固態電池上游包括礦產、基礎材料、產線設備。●中游為電芯封裝和制造。●下游為新能源汽車、消費電子、eVTOL（電動垂直起降飛行器）、航空裝備、機器人等應用領域。

目前全球涉及到固態電池研究的主流路線有三條——它們像三條并行的隧道，各自向山腹掘進，誰先見到光，尚未可知。

《星船知造》看來，就如當年的液晶與等離子之爭，各有擁躉，各有利弊，勝負未分。

氧化物路線：

2024年，我國聚合物和氧化物電解質出貨量占比超過98%。從這一角度看，可認為這一路線是中國企業的主攻方向。

它的核心優勢是機械穩定性好——像一塊燒成的陶瓷，堅硬、致密、結構穩定。

但代價是工藝極其復雜。還是如同燒陶瓷一般，絕不是簡單燒一燒就完工了，需要精準控制溫度，還得保證成品不裂不碎。

這是一條“慢工出細活”的路線。

硫化物路線：

日韓廠商偏愛這一路線，優勢是電導率高、性能優異，但技術難度大，還存在硫化物泄漏有毒氣體的風險。

打個比方，固態電池如果破損不能用了，可能會有硫化物泄露出來，顯然這會讓用戶膽戰心驚。

聚合物路線：

歐美部分企業（尤其是那些說能短期量產的）采用的是這一方案，兼容目前的制造工藝，成本較低。

但問題是：潛力有限。聚合物的穩定性一般，長期循環后的性能衰減比另外兩條路線明顯。

如果說硫化物是“長跑冠軍”的種子選手，氧化物是“穩扎穩打”的實力派，那聚合物更像一個短跑選手：起跑快，但跑不遠。

簡言之，在當前的技術條件下，以上的這三條路線并沒有哪一條占據了絕對優勢，各據所長。

此前，也由于各大廠家對固態電池也沒有形成統一的行業標準，就在客觀上造成了某些企業的“偽全固態”電池可以魚龍混雜，混淆視聽。

2025年5月，分水嶺出現了。

中國汽車工程學會正式發布《全固態電池判定方法》（T/CSAE 434-2025），該標準首次明確了“全固態電池”定義，要求離子傳遞完全通過固體電解質實現，與混合固液電解質電池形成嚴格技術分界。

三種路線中，根據EVTank的預測，到2030年，硫化物電解質的出貨量占比將達到29.5%，而在全固態電池領域，它的市場份額會進一步攀升至65%。

但誰能笑到最后，沒人能打包票。只是標準已經立下，賽道已經畫好。

在固態電池產業長跑中，決定勝負的還有正負級材料。

目前業內較多認為，富鋰錳基是下一代固態電池的理想正極。只是目前仍受限于電壓衰減等問題，處在研發攻關階段。

負極則集中于硅基負極。Evtank數據顯示

2024年全球硅基負極出貨量4萬噸、

預計2025年超過7萬噸、

2030年達到60萬噸。

總之，固態電池的產業化，首先將是新材料的產業化。

巨頭的選擇

那么，在目前固態電池的技術路線尚無定論的情況下，它一定會是新能源車用電池的終極解決方案嗎？

從當前各大車企和電池巨頭釋放的信號來看，固態電池最有可能替代液態電池——在現有的技術圖譜上，它是離完美電池最近的那張。

寧德時代、比亞迪、豐田這三家大廠在固態電池領域內的行動，正印證著這個逐步替代的過程。

《星船知造》之所以選擇上述三家大廠，是因為這三家恰好代表了固態電池競賽中三張不同的底牌

寧德時代，全球動力電池與儲能電池毋庸置疑的雙料冠軍。2025年其全球動力電池市占率接近40%（每賣出10輛電動車，近4輛用了寧德時代的電池）。

某種意義上，寧德時代可以等，可以觀察，可以在技術路線更為明朗后再全力押注——因為它有液態電池這條超級護城河，足夠寬，足夠深。

比亞迪，垂直整合的巨頭。比亞迪的特點是“自產自用+外供”，也是全球第二大鋰電池制造商，刀片電池（磷酸鐵鋰）的技術標桿。

在“電池+整車”的閉環賽道上，無出其右者。這意味著，它的固態電池只要做到“能用”，就可以自己裝車驗證——這種“研產銷一體”的速度，是其他玩家羨慕不來的優勢。

至于豐田，是的，它在量產時間表上反復跳票。

但跳票不代表掉隊。

截至2026年初，豐田依然是全球手握固態電池專利最多的車企（豐田走的是硫化物路線）。更重要的是，它仍然是全球銷量第一的汽車制造商——這意味著，無論誰最終卷贏固態電池，豐田都是繞不開的合作方和應用方。

它仍然是最有資格定價的企業之一。

從三家動作看，2027年是固態電池賽道上一個越來越清晰的時間錨點。

據寧德時代發布的信息，其固態電池有望在2027年實現小批量生產。不過，要大批量生產，可能等到2028年。這或許并非純粹是技術上的原因，寧德時代在固態電池上有著足夠的技術投入和儲備，相信真正的理由，可能是市場和成本方面的。

寧德時代、清陶能源等多家企業都將2027年定為全固態電池小批量生產或整車交付的時間窗口；

國軒高科與億緯鋰能分別規劃了2030年與2028年的遠期量產節點；

其實，從技術角度看，寧德時代固態電池的性能已經相當不錯

能量密度——寧德時代固態電池的能量密度為450wh/kg，幾乎是三元鋰電池的兩倍。

以小米SU7所搭載的寧德時代的三元鋰（麒麟）電池為例，它的CLTC純電續航里程為800km，如果換成同體積的固態電池，它的CLTC純電續航里程就近乎1600km了。

低溫衰減問題——在-30℃的低溫氣候下，續航只掉20%，而傳統電池要掉40%。如果它的純電續航里程是1600km的話，在極度嚴寒地區，純電續航里程就變成1280km。

同時寧德時代固態電池的充電效率更高，快充10分鐘能跑2000km。當然，并不是說實際情況下它的純電續航里程就是2000km，但數值已經比較接近了。

性能這么能打，為什么不急著沖？

眾所周知，有別于其他企業，作為全球動力電池霸主，寧德時代在三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池方面的投入都相當巨大，如果市場短時間內全面切換到固態電池，可能會對寧德時代現有的電池格局形成巨大的沖擊。

而短時間內，固態電池的成本達不到消費者的預期，明顯高于市場能接受的價格（相較于現在的車價，除非政府屆時會推出足夠的補貼），或許也是寧德時代沒有急于推出的原因。

比亞迪的打法，和寧德時代又不一樣。

其首款全固態電池已經在2025年裝車海豹EV。其中有兩組數據值得重視：

一是固態電池的能量密度為400Wh/kg，雖然比寧德時代的450Wh/kg略低，但仍然超過當下主流液態電池。

二是12分鐘能夠補能1500公里。

更關鍵的是價格。

比亞迪官方給出的目標是：2030年實現“液固同價”。這意味著未來消費者不用為“下一代電池技術”支付溢價。比亞迪靠的，就是它的獨門武器——垂直整合。

電池自己造，車自己賣，研發、驗證、裝車、迭代全部在同一個閉環里完成。

至于豐田，又是另一個版本。

《星船知造》綜合海外媒體報道，如無意外，豐田的固態電池將在2026年投產。2027或2028年產能將逐步增加，2030年之后才開始大規模生產。

豐田目前手里掌握著多項固態電池專利，主攻硫化物電解質體系；而另一巨頭松下壟斷了氧化物電解質薄膜技術。合計來看，日本現下約擁有1.3萬項固態電池的專利 。

但專利多，不代表量產順。硫化物路線的技術難度本就最高，對生產環境的要求也最苛刻。據業內人士測算，搭載豐田固態電池的整車售價，預計要比中國自產的新能源車貴上10到20倍�？雌饋黼x普通消費者還有很遠的距離。

尾聲

固態電池并非唯一的答案。

它的成功有前提——特別是在三到五年內，其成本等短板如果沒能落在一個市場和政府可以共同接受的合理區間之中，就或許只是曇花一現的資本盛宴。

首當其沖的還是“錢”的問題，至少在現階段如此。之所以各大廠家把量產時間表定在2027、2028甚至2030——總之都需要等一段時間才量產，就是等著在技術、材料和供應鏈上找到更好、成本也更低的解決方案。

其次是安全和環保問題，就如曾毓群所說，固態電池如果在車禍中破裂，硫化物方案中的泄漏物可能與氧氣發生反應，產生有毒氣體。

除此之外，就目前而言，新能源汽車報廢后，無論是現在的液態電池，還是量產中的固態電池，都還沒有徹底解決廢舊電池拆解過程中不污染環境的問題。

最后是新電池品種的崛起，比如以下兩種

凝聚態電池：相比固態電池，它的能量密度更高，未來有望應用在高端電動車領域。如果說固態電池是電池行業的未來希望，那凝聚態電池就是悄悄成長起來的“下一代黑馬”。

鈉離子電池：這一方案在低成本、安全性方面有天然優勢，已經開始產業化，甚至可能先一步替代部分市場上的鋰電池。特別是在儲能領域，優勢明顯。

回到最初的問題，固態電池會是液態電池的終結者嗎？

答案是：有可能，但不是必然。

固態電池氣質復雜，既充滿希望，又飽經嘲諷。如果從2010年豐田的“固態電池有望在5年內商業化”算起——實際上，“我們離固態電池永遠只有5年”這句調侃之言，都已經超過十歲了。

能解決續航短、衰減快、碰撞自燃這些液態電池的原罪，這固態電池的價值。但要真正取代液態電池，需要新材料、新設備、新回收體系的齊頭并進，以及足夠耐心的政策支持。

目前看，2027年，是一個值得期待的關鍵節點。

主要參考資料：

[1]重磅！固態電池“標尺” 來了，首個國家標準出爐，門檻大幅提升.證券時報

[2]全球積極布局，固態持續推進——固態電池系列報告.甬興證券

[3]工信部倡導突破全固態電池技術，從材料端來看固態電池產業鏈變革與未來走向.華源證券

本文基于訪談及公開資料寫作，不構成任何投資建議

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