604Wh/kg！固态电池能量密度大突破，2027年全面上车

电子发烧友网报道（文/黄山明）当前，越来越多人习惯于使用DeepSeek等AI大模型寻求日常答案，而这些技术背后依靠的是电力的支撑。并且随着AI技术的快速发展，我们对于电力的需求也在迅猛增长，据国际能源署（IEA）今年4月报告显示，AI占数据中心电力消耗的5%至15%，但到2030年，这一比例可能升至35%至50%，相当于日本全国目前的用电规模。届时，约十分之一的全球电力需求增长将来自数据中心。

为了保障电力的需求，一方面要更多的开发可再生能源、核能等，另一方面储能技术，尤其是电池技术的突破至关重要。其中，固态电池成为当前最可能突破的方向之一。

固态电池发展最新进展

从最新的市场情况来看，有行业预计全球固态电池出货量在2025年和2030年将分别达到10GWh和614.1GWh，市场空间继续扩大。

作为电池技术的重要发展趋势，全固态电池有望从根本上提升电池的安全性和续航里程。因此世界上各大相关企业都在布局全固态电池的开发。

目前，固态电解质主要包括聚合物、氧化物、硫化物、卤化物等。国际上，固态电池产业发展较快的丰田、日产、SDI均采用高镍三无正极，硫化物电解质，差别只在负极，预计在2027年后实现量产。

不过，有专家表示，国内外还没有开发出大于400Wh/kg，满足综合性要求，能够实现商业化的全固态车用电池。

相比之下，半固态电池的商业化进程相对较快，成为许多企业的务实过渡路线。例如，上汽MG4推出了10万元以内的半固态电池版本车型，孚能科技早在2022年便实现了半固态电池的量产，今年年底将实现全固态电池中试线的投产和60Ah硫化物全固态电池的小批量交付。

而在全固态电池上，国内的国轩高科首条全固态中试线已正式贯通，金石全固态电池中试量产阶段良品率已达90%，并启动第一代全固态电池2GWh量产线的设计工作。

不过全固态电池目前仍然面临着短期难量产、高成本、产业链不完整、高界面阻抗等一系列挑战。有业内人士提到，固态电池的材料合成是影响全固态电池产业化发展的关键问题。此外，在电芯制备方面，粘结剂和溶剂体系的颠覆性，以及电解质层本身的超薄性、致密性要求，都为成膜工艺带来新的困难。

此外，宁德时代的技术人员表示，固态电池对压力的需求远超液态电池，不仅压力需要跃升至2MPa甚至更高级别，并且压力还需要保持均匀，且需要实现动态调控。这意味着传统液态电池的固定式结构方案，如泡棉、弹簧等无法满足需求，且会牺牲电池包轻量化与成本优势。

为此，宁德时代推出了液压电池系统。该方案在系统层级将电芯间充满厚度为1mm的油液实现电池包内部压力的实时可调与均匀分布，同时借助密封框架将液体封闭于电芯内部，实现结构小型化、轻量化与低成本。

固态电池迎来重大技术进步

除了在产业上的发展迅猛外，近期，有媒体报道，清华大学化工系教授张强领衔的团队在锂电池聚合物电解质研究领域取得重要进展，为开发实用化的高安全性、高能量密度固态锂电池提供了新思路与技术支撑。相关成果已在线发表于《自然》。

固态电池在实际应用中面临着两大难题，一个是“固-固”材料之间因刚性接触导致的界面接触差；二是电解质难以在宽电压窗口下同时兼容高电压正极与强还原性负极的极端化学环境。

针对这一些难题，张强团队提出“富阴离子溶剂化结构”设计，成功开发出一种新型含氟聚醚电解质。该电解质通过热引发原位聚合技术，有效增强了固态界面的物理接触与离子传导能力，显著提升了锂电池的耐高压性能和界面稳定性。

通过新结构设计，让组装后的8.96Ah聚合物软包全电池在施加1MPa外压下，能量密度实现了跨越式的提升，达到604Wh/kg，远超当下商业化电池。并且该电池在满充状态下顺利通过针刺与120摄氏度热箱（静置6小时）安全测试，未出现燃烧或爆炸现象，展现出优异的安全性能。

当然，固态电池主要由正极、负极、电解质等组成，而清华大学的张强团队此次主要突破的是电解质这一个点，但也正是这些一个个点的突破，未来组合起来推动固态电池整个技术面的发展。

与此同时，政策层面，今年2月，工信部、国家发改委等八部门联合印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》，对固态电池提出三步走式顶层设计。

第一是明确将固态电池列为新型储能核心攻关方向，不再局限于实验室，而是要求锂电池、钠电池同步向固态化迭代，氧化物/硫化物/聚合物多路线并行，鼓励固液混合作为过渡。

第二是到2027年，打造3–5家全球龙头企业，形成GWh级固态电池量产能力，并同步建成全链条标准体系。第三是国家重点研发计划给予基础研究资金，地方层面配套补贴中试线、建设固态电池产业园，并且推出了全球首个《全固态电池判定方法》团体标准，解决真假固态界定问题，为补贴和招标提供依据。

目前产业链中，已经有不少企业如比亚迪、一汽、长安、上汽等均把全固态车规级电芯的批量装车节点锁定2027年。此外，先导智能、天赐材料、赢合科技等设备/材料企业2025年H2起集中交付中试线，订单增速同比超200%。

总结

随着液态电池瓶颈日益凸显、技术路线高度确定、政策窗口全面打开的叠加期，固态电池已经成为当前新能源行业最后一次系统性重构。这让固态电池从过去单纯的技术期待演变为资本、产业、政策三方共振的集体共识，这也是为何每一次固态电池路试、中试、量产时间表披露，都会瞬间点燃市场的根本原因。

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