近期，在百人會論壇上，東風、國軒高科、容百科技、太藍等固態電池上下游企業都發布了他們的固態電池產業化的最新進展。

01.東風汽車

2023年12月，東風獲批國家重點專項，項目2027年將實現整車示范推廣。

在此之前，2018年，東風固態電池正式立項，2020年6月，搭載東風固態電池系統的整車下線。2021年12月，東風獲得國內首款固態電池乘用車公告。到今年3月，東風固態電池整車的運營里程突破230萬公里。

東風布局的是復合固態電池，兼具安全性、能量密度和經濟性，率先在商業化推廣起來。復合電解質采用了聚合物柔性離子傳輸材料、剛性骨架支撐材料，具有高離子傳輸、高耐熱性、高強度等特征，工藝較成熟。

面對固態電池的機遇，東風正與上下游合作伙伴，通過政策引導、產學研合作，加快突破工程化技術，推動固態電池快速發展。比如，原材料方面，正極高鎳三元前驅體、負極硅碳原料、電解質鋯原料、硫化鋰。電池材料方面，正極高鎳三元/富鋰錳基，負極硅負極/金屬鋰，固態電解質的氧化物/鹵化物/硫化物以及涂覆復合膜/自支撐膜。設備方面，等靜壓機和干法電極設備等。電池生產方面，更高性能的電池、更易回收利用的電池、更節能環保的生產方式。

02.國軒高科

未來動力電池發展兩條路線，一是高能量路線，一是性價比路線。

若按能量密度來劃分，240~280Wh/kg及以下能量密度，是目前發展比較成熟的階段。基本上，從280~350Wh/kg開始，就要進入半固態電池、固態電池的研發階段。到400Wh/kg以上，就需要富鋰錳基、金屬鋰，正處于攻關階段。到500~600Wh/kg，無稀有金屬電池、鋰空氣電池，處于預研階段。

國軒高科從2017年開始做半固態電池，2022年發布首款半固態電池，能量密度360Wh/kg，續航做到1000公里。2024年5月，在國軒高科第十三屆科技大會上發布首款全固態電池產品“金石電池”，實現350Wh/kg的能量密度及3000次以上的循環壽命，PACK能量密度達到280Wh/kg，續航里程1000km，通過200℃熱箱測試，電芯本征安全實現突破。

去年，國軒高科同步設計了硫化物全固態電池的PACK。但是，“這并不是想要把硫化物一下子就要推上產業化。國軒的思路是想要在硫化物路線上，從電池的全鏈條俯瞰硫化物全固態電池究竟存在哪些材料和工藝的缺陷，這是我們想要做的事情。”國軒高科首席科學家朱星寶在百人會上說。

在硫化物電池的研究過程中，國軒發現了一個關鍵問題。以模具電池為例，它們能夠良好運行，功率表現不錯，循環次數甚至可以達到 1 萬圈以上。但是，一旦將電池規格放大到 5 Ah的電芯時，情況發生了顯著變化，其性能表現截然不同。進一步地，如果從 5 Ah的電芯再放大到 30 Ah的電芯，電池的工藝參數以及性能指標更是有著天壤之別，完全不能相提并論。這表明，在全固態電池的研發中，如同液態電池一般，開發完成 5 Ah的電芯后，便可以直接開發出 30 Ah、60 Ah甚至 100 Ah電芯的思路已經不再適用。

實際上，隨著電池規模的不斷放大，電池所有的制備工藝參數以及性能都需要重新進行評估。而且，難度系數呈指數級增加。

國軒在鋰金屬電池領域有所布局。目前，國軒正在研究 20 Ah的電芯，該電芯已完成四百多圈循環測試，容量保持率在 90% 以上。

需要注意的是，這款鋰金屬電池并非全固態電池，而是基于半固態電池，采用快離子導體包覆正極、原位固化、柔性離子導體膜、超薄金屬鋰等技術，才達到了當前的性能水平。

正如此前所提及的，單純依靠固態電池技術，朱星寶認為是無法解決鋰金屬的枝晶問題的。

5月17日，國軒將要發布一個高安全電池。在朱星寶看來，半固態、準固態、全固態，最終都是想要把電池做得更加安全。即使是半固態電池，也存在許多講究，面對著工藝、良品率、成本等工程化問題。這才是半固態電池當下做的事情。

03. 容百科技

盡管全固態電池被認為能夠解決當前鋰離子電池的缺陷，但仍面臨成本壓力和技術瓶頸的挑戰。

在成本端，硫化物固態電解質的關鍵原料硫化鋰的價格在幾年前還高達每千克1500美元，是液態電解質的150倍。當下通過工藝優化良率的提升，利用硫化氫等化學轉化工藝技術，使得硫化鋰的生產成本正在迅速降低。

隨著硫化鋰和硫化物固態電解質的規模化，生產干法電極技術的引入，安全材料和零部件的簡化，預計到2035年，電芯BOM成本有望降至每瓦時0.4元以下。

全固態電池“干”、“壓”、“疊”等工藝設備不成熟，是阻礙其產業化的卡點之一。極片干電極技術性能、成本優勢大，但設備放大困難；活性材料高壓下易破碎、極片致密度低，載流子迂曲度高；電解質膜工藝技術成熟度低，設備開發不成熟。

在加壓工藝上，為了解決全固態電池特有的界面接觸性較差問題，需要借助能實現高溫高壓的WIP等靜壓機。但這類設備以液體為壓力介質，需要加入密封工序，緊致工序就需要30分鐘。

而在近期，業內除了均勻加壓設備，還創新性的引入了食品行業中的真空設備工藝，進行多方面的嘗試。

最近也有成功的案例顯示，通過這類新型設備可以成功的制造出壓縮率在40%，厚度偏差在2.5%以內的全固態電池電芯，這與傳統WIP設備效果相當。

當前雖然已經有許多解決方案，但全固態電池仍面臨著諸多技術難題，產業化障礙涉及材料、界面、極片和電芯不同層面。正極、負極與固態電解質之間的高界面阻抗，可以說是全固態電池當下面臨的最大的技術瓶頸。

高界面阻抗的形成原因主要有二，一是材料接觸時不可避免產生空隙，導致電化學不穩定性增高；二是在充放電過程中電極體積膨脹會引發界面分離。對此，業內正在通過固態電解質改性、采用高溫高壓工藝擴大有效接觸界面，以及在正極采用包覆鈮/鋯的鋰氧化物涂層技術、在負極引入中間層等多維度方案快速解決這些問題。

在全固態電池領域，干法電極技術雖被視為關鍵工藝，但其使用的PTFE（聚四氟乙烯）粘結劑作為全氟化合物，已被證實對環境和人體有害，目前歐美正討論對其的使用限制。為此，行業正積極推動替代材料的開發，以及尋找在降低PTFE用量的同時確保離子電導率不衰減的解決方案。例如，在干法工藝中將聚丙烯酸與CMC（羧甲基纖維素）交聯形成的粘結劑，預涂覆于正極材料，可以大幅減少70%以上的PTFE用量，同步解決環保問題與離子傳導需求。

容百科技正積極推進全固態電池正極材料、固態電解質的產品開發及產業化布局，并已經取得了顯著進展。公司第一代全固態電池正極材料產品目前正處于噸級驗證階段，計劃年內完成材料定型；第二代產品為超高鎳三元材料，正在開發容量達240mAh/g的產品；第三代產品是基于富鋰錳基技術，容量超過300mAh/g的超高容量產品，目前正與重點客戶聯合推進前期開發。在硫化物固態電解質方面，公司計劃今年完成中試驗證，并于2026年建成量產線。

在全固態電池正極材料開發上，容百科技攜手多家客戶共同開發8系、9系產品，以及適用于全固態電池的高密度富鋰錳（Mn-rich）正極材料。其中，8系產品成本與現有材料體系相當，而其循環、存儲性能達到行業領先水平并獲得客戶認可。并且，容百科技已率先實現了全固態電池用大單晶技術的商業化應用，該技術在大幅增加晶粒尺寸的同時，能夠確保更高的容量、壓實密度和更長的循環壽命。產品自去年起已向頭部客戶完成噸級出貨。此外，容百面向全固態電池開發的9系三元正極材料已實現單晶與多晶的雙路線布局。在超高鎳產品上，即使采用單晶結構，仍可實現230mAh/g以上的超高容量。單晶和多晶產品均已實現對國內外頭部客戶的噸級出貨。

在固態電解質方面，容百科技聚焦在硫化物與鹵化物兩大技術路線，開發了適配于硫化物和鹵化物體系的濕法成膜和干法成膜技術。公司的全固態軟包電池在大氣環境中經過裁剪后，仍能為外部系統提供穩定電源，顯示出較好的安全性能。經測試驗證，應用容百科技1微米級LPSC硫化物固態電解質制備的全固態電池，在1000周循環后保持率在80%以上。

04.太藍

太藍提到，通過“4-3-2-1”減材制造路線，已經率先推出無隔膜固態電池技術，作為一項具有高度兼容性的平臺技術，同時適用于半固態電池和全固態電池。

基于國家和行業的相關的標準，太藍開啟了一系列的安全認證。耐擠壓，太藍無隔膜半固態電池可以承受擠壓形變量達到60%，液態電池國標為15%。耐過充，太藍無隔膜半固態電池可以快充到19V，液態電池國標4.62V。耐高溫，太藍無隔膜半固態電池可以耐熱至200℃下保持30分鐘，液態電池國標130℃。

太藍首創ISFD技術，通過自研自產的固態電解質材料和界面柔化材料，并結合固態電池極片復合技術、界面柔化技術及原位亞微米工業制膜技術等三大關鍵技術，有效解決固-固界面難題。

材料創新方面，氧聚復合電解質，實現了高機械強度、高化學穩定性、高速離子輸運性能。

工藝創新方面，原位亞微米工業制膜技術、界面柔化技術，改善界面物理接觸，緩解界面應力釋放，降低內阻，大幅提升電解質界面化學穩定性。

太藍的固態電池Safe+解決方案可適用于機器人、eVTOL和純電動汽車等，具備超快充、高比能、長續航等特點。

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