告別“偽固態(tài)”亂象 中國標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)跑全固態(tài)電池賽道


中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)   時(shí)間:2025-06-15





  全固態(tài)電池因具備高能量密度、高安全性等特性,被視為動(dòng)力電池領(lǐng)域的未來之星。然而長期以來,“全固態(tài)”“半固態(tài)”“偽固態(tài)”的概念界定模糊不清,導(dǎo)致技術(shù)路線錯(cuò)綜復(fù)雜、市場亂象頻出。2025年5月22日,中國汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布全球首個(gè)《全固態(tài)電池判定方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),以“失重率<1%”和“無液體滲出”作為核心判定指標(biāo),首次為行業(yè)劃定清晰的技術(shù)分水嶺。這一舉措不僅是中國在電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的一次突破性“搶跑”,更成為全球產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)進(jìn)程中的關(guān)鍵一步。


  “標(biāo)準(zhǔn)的本質(zhì),是對(duì)技術(shù)路線的'立法'。”中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)理事長歐陽明高在第二屆全固態(tài)電池高峰論壇上的發(fā)言,深刻揭示了這場行業(yè)變革的深層意義。


  為產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程按下“加速鍵”


  中國汽車工程學(xué)會(huì)副秘書長趙立金指出,全固態(tài)電池作為新一代動(dòng)力電池技術(shù)的核心發(fā)展方向,其高能量密度和高安全性的特性備受產(chǎn)業(yè)界關(guān)注。


  當(dāng)前,全球動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)正處于技術(shù)迭代的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。日本豐田計(jì)劃于2027年實(shí)現(xiàn)硫化物固態(tài)電池的量產(chǎn),韓國三星SDI、美國QuantumScape等企業(yè)也在加速相關(guān)布局,而在歐洲,該領(lǐng)域仍處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。在此背景下,中國以標(biāo)準(zhǔn)先行的策略,為全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程按下了“加速鍵”。


  中國汽車工程學(xué)會(huì)副秘書長趙立金指出,全固態(tài)電池作為新一代動(dòng)力電池技術(shù)的核心發(fā)展方向,其高能量密度和高安全性的特性備受產(chǎn)業(yè)界關(guān)注。然而,由于行業(yè)缺乏統(tǒng)一的判定標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致技術(shù)路線混雜不清、產(chǎn)品宣傳口徑不一,嚴(yán)重影響了其高質(zhì)量產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。


  隨著新能源汽車市場的爆發(fā)式增長,固態(tài)電池因其顯著優(yōu)勢(shì)被視為下一代動(dòng)力電池的核心方向。然而,標(biāo)準(zhǔn)缺失導(dǎo)致市場上“偽固態(tài)”產(chǎn)品橫行,消費(fèi)者難以辨別。


  “部分企業(yè)將液態(tài)電解質(zhì)含量在10%左右的電池模糊宣傳為'固態(tài)電池',消費(fèi)者根本無法分辨?!敝袊嚰夹g(shù)研究中心有限公司首席科學(xué)家王芳直指行業(yè)痛點(diǎn)。


  為破解這一亂象,由中國汽車工程學(xué)會(huì)牽頭、中汽研新能源汽車檢驗(yàn)中心(天津)有限公司聯(lián)合50多家單位共同起草推出的《全固態(tài)電池判定方法》,旨在解決行業(yè)內(nèi)對(duì)全固態(tài)電池定義模糊、液態(tài)物質(zhì)含量測試方法缺失等關(guān)鍵問題。王芳表示,該標(biāo)準(zhǔn)明確了“全固態(tài)電池”的定義,要求離子傳遞完全通過固體電解質(zhì)實(shí)現(xiàn),并規(guī)定了液態(tài)物質(zhì)含量的測試方法及判定閾值(無液體滲出且失重率<1%)。這不僅為產(chǎn)業(yè)鏈上下游提供了技術(shù)準(zhǔn)繩,也為全球固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展貢獻(xiàn)了“中國方案”。


  新標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),通過兩項(xiàng)核心測試徹底劃清了全固態(tài)電池與半固態(tài)電池的界限:一是將電池在120℃真空環(huán)境下干燥6小時(shí)后,失重率需小于1%,以確保液態(tài)成分可忽略不計(jì);二是通過目視檢測確認(rèn)無液體滲出,以驗(yàn)證固態(tài)電解質(zhì)的穩(wěn)定性。


  這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的背后,是大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。起草組針對(duì)硫化物、氧化物、聚合物三大技術(shù)路線的電池進(jìn)行了超千次測試,最終確定1%的失重率閾值能夠覆蓋95%的真實(shí)全固態(tài)電池,且實(shí)驗(yàn)誤差率控制在0.3%以內(nèi)。


  “失重率指標(biāo)倒逼企業(yè)優(yōu)化工藝,我們的納米復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)已能將殘留溶劑控制在0.5%以下?!睂幍聲r(shí)代技術(shù)負(fù)責(zé)人的回應(yīng),充分印證了標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)的強(qiáng)大推動(dòng)作用。


  從技術(shù)原理看,“液態(tài)電解質(zhì)殘留會(huì)引發(fā)熱失控風(fēng)險(xiǎn),而失重率直接反映固態(tài)電解質(zhì)的純度。1%的閾值經(jīng)過多輪驗(yàn)證,平衡了技術(shù)可行性與安全性需求。例如,硫化物固態(tài)電池在高溫下易分解,但通過優(yōu)化封裝工藝,企業(yè)已能將失重率控制在0.5%以內(nèi)。”試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,該方法誤差率低,重復(fù)性驗(yàn)證結(jié)果穩(wěn)定,可覆蓋硫化物、氧化物、聚合物、鹵化物等主流技術(shù)路線。在起草過程中,經(jīng)多輪討論與試驗(yàn)驗(yàn)證,重點(diǎn)對(duì)測試溫度、加熱時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了研究選取,確保了方法的安全性與普適性。


  標(biāo)準(zhǔn)起草組對(duì)硫化物、氧化物、聚合物等主流技術(shù)路線進(jìn)行了交叉驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)失重率測試方法具有較強(qiáng)的普適性。例如,寧德時(shí)代技術(shù)負(fù)責(zé)人透露:“我們通過改進(jìn)電解質(zhì)燒結(jié)工藝,將氧化物固態(tài)電池的失重率從1.2%降至0.8%,僅這一項(xiàng)就需調(diào)整30余項(xiàng)參數(shù)?!?/p>


  從概念混戰(zhàn)到硬指標(biāo)競爭


  在標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)與技術(shù)突破的雙重驅(qū)動(dòng)下,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)迎來高速發(fā)展期。


  《全固態(tài)電池判定方法》的發(fā)布,標(biāo)志著行業(yè)從“各自為戰(zhàn)”邁向“統(tǒng)一標(biāo)尺”的規(guī)范化發(fā)展階段。標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,對(duì)企業(yè)形成了強(qiáng)大的技術(shù)倒逼效應(yīng),部分依賴“半固態(tài)”概念炒作的企業(yè)面臨嚴(yán)峻的轉(zhuǎn)型壓力。


  而在行業(yè)競爭層面,行業(yè)分析師王磊認(rèn)為:“標(biāo)準(zhǔn)將加速淘汰'偽全固態(tài)'產(chǎn)品。預(yù)計(jì)2026年前,市場中將有約30%的'擦邊球'企業(yè)退出市場,頭部企業(yè)市占率提升至60%以上?!?/p>


  該標(biāo)準(zhǔn)為技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品認(rèn)證和市場應(yīng)用提供了統(tǒng)一的衡量標(biāo)尺。一方面,企業(yè)可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)明確技術(shù)路線,優(yōu)化材料開發(fā)和工藝設(shè)計(jì);另一方面,檢測機(jī)構(gòu)能夠通過標(biāo)準(zhǔn)化測試方法,快速判定產(chǎn)品類別,降低市場推廣成本。在市場層面,可有效杜絕“偽全固態(tài)”產(chǎn)品混淆視聽,維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益與行業(yè)秩序。目前,日本、歐美等國家尚未出臺(tái)同類標(biāo)準(zhǔn),中國率先建立技術(shù)規(guī)范,將為全球產(chǎn)業(yè)鏈提供可借鑒的“中國方案”。德國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)代表坦言:“中國標(biāo)準(zhǔn)為全球提供了可參考的框架,未來不排除國際合作中直接采納的可能性?!敝档藐P(guān)注的是,中國通過政策引導(dǎo)和資本投入加速追趕,2024年全固態(tài)電池專利申請(qǐng)量已達(dá)日本的三倍,這種技術(shù)自主化能力,正推動(dòng)中國從“跟隨者”向“引領(lǐng)者”轉(zhuǎn)變。


  在標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)與技術(shù)突破的雙重驅(qū)動(dòng)下,在政策和市場需求的雙輪驅(qū)動(dòng)下,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)迎來高速發(fā)展期。目前,半固態(tài)電池已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,在動(dòng)力電池領(lǐng)域的市場份額將逐步提升。全固態(tài)電池則進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),隨著技術(shù)突破和資金的密集涌入,硫化物路線突出重圍,被認(rèn)為是未來全固態(tài)電池的主流路線。各大企業(yè)紛紛制定并公布了自己的量產(chǎn)時(shí)間表,不少車企也公布了固態(tài)電池的量產(chǎn)計(jì)劃。


  日前,上汽集團(tuán)表示,上汽全固態(tài)電池(基于聚合物-無機(jī)物復(fù)合電解質(zhì)技術(shù)路線)將于2026年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。此外,寶馬集團(tuán)近日宣布,其全球首輛搭載全固態(tài)電池的BMWi7測試車型在慕尼黑正式啟動(dòng)道路實(shí)測。


  商業(yè)化落地仍面臨多重挑戰(zhàn)


  從實(shí)驗(yàn)室突破到規(guī)模化應(yīng)用,從標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)先到全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控,中國仍需跨越多重鴻溝。


  盡管標(biāo)準(zhǔn)已定,但全固態(tài)電池的量產(chǎn)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。


  歐陽明高認(rèn)為,固態(tài)電池的發(fā)展不僅需要材料創(chuàng)新,還需要工藝設(shè)備的協(xié)同進(jìn)步。特別是在界面問題上,如何提升固態(tài)電解質(zhì)與電極之間的兼容性是關(guān)鍵所在。


  王芳則指出,固態(tài)電池的研發(fā)與應(yīng)用面臨兩大核心挑戰(zhàn):一是如何提高固態(tài)電解質(zhì)的離子導(dǎo)電率;二是如何構(gòu)建穩(wěn)定且高效的固固界面。她在泰達(dá)汽車論壇上的演講中提到,雖然固態(tài)電池的安全性和能量密度較傳統(tǒng)液態(tài)電池有顯著提升,但仍需克服諸如快充后的安全問題、底部防護(hù)以及熱失控等多重技術(shù)難題。


  中國電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長兼秘書長張永偉提醒:“標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)先不等同于產(chǎn)業(yè)全鏈條領(lǐng)先。若關(guān)鍵材料(如鋰鑭鋯氧電解質(zhì))仍依賴進(jìn)口,中國仍可能受制于人?!?/p>


  “固固界面接觸不良,內(nèi)阻陡增,性能會(huì)崩塌式衰減?!睆B門大學(xué)教授孫世剛的警告直指核心難題。


  在液態(tài)電池中,電解液可以充分浸潤電極材料,確保鋰離子高效傳輸。而在固態(tài)電池中,固態(tài)電解質(zhì)與電極之間是剛性接觸,容易形成高阻抗界面。中國科學(xué)院物理所的測試數(shù)據(jù)顯示,全固態(tài)電池的界面電阻可達(dá)液態(tài)電池的10倍,部分情況下甚至需要50個(gè)大氣壓的外部壓力,才能維持穩(wěn)定運(yùn)行--這對(duì)量產(chǎn)來說是巨大的挑戰(zhàn)。


  2026年7月,工信部新版《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》(GB38031-2025)將正式實(shí)施,要求電池“不起火、不爆炸”,且熱失控?zé)煔獠坏脤?duì)乘員造成傷害。這對(duì)能量密度更高的固態(tài)電池提出了更嚴(yán)苛的安全要求。


  中國科學(xué)院物理所團(tuán)隊(duì)近期開發(fā)出“超薄界面修飾層”技術(shù),可將界面阻抗降低50%,但商業(yè)化仍需3-5年。“孔隙率必須壓到5%以下,否則鋰離子寸步難行?!奔栔悄芏麻L陽如坤揭示了制造端的殘酷現(xiàn)實(shí)。


  目前,全固態(tài)電池的制造依賴干法電極等靜壓設(shè)備等新工藝,成本比傳統(tǒng)濕法高40%。此外,硫化物電池的生產(chǎn)環(huán)境要求極為苛刻--露點(diǎn)溫度需低于-60℃,以防止電解質(zhì)遇水分解。這些因素共同導(dǎo)致全固態(tài)電池的量產(chǎn)時(shí)間表大幅延后。


  中國汽車工程學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)人透露:“計(jì)劃2027年推動(dòng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)為國家標(biāo)準(zhǔn),并與國際電工委員會(huì)(IEC)接軌,推動(dòng)中國標(biāo)準(zhǔn)全球化?!?/p>


  全固態(tài)電池不僅是技術(shù)路線的競賽,更是標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)的爭奪。中國通過“團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)”率先卡位,為產(chǎn)業(yè)鏈贏得了戰(zhàn)略主動(dòng)權(quán)。然而,從實(shí)驗(yàn)室突破到規(guī)模化應(yīng)用,從標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)先到全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控,中國仍需跨越多重鴻溝。這場“固態(tài)革命”的終局,或?qū)⒅匦露x全球能源權(quán)力的版圖。(記者 祁曉玲 馬艷)


  轉(zhuǎn)自:中國工業(yè)報(bào)

  【版權(quán)及免責(zé)聲明】凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品,轉(zhuǎn)載時(shí)須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)”,違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責(zé)任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章及企業(yè)宣傳資訊,僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),不代表本網(wǎng)觀點(diǎn)和立場。版權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系:010-65363056。

延伸閱讀

?

版權(quán)所有:中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)京ICP備11041399號(hào)-2京公網(wǎng)安備11010502035964