撰文 / 张 南

编辑 / 黄大路

设计 / 慕 衍

最近，固态电池领域一下来了三个好消息，两个来自中国，一个来自日本。

第一个好消息，2025年10月7日，光明网发布消息称，中国科学院金属研究所科研团队在固态锂电池领域取得突破，为解决固态电池界面阻抗大、离子传输效率低的关键难题提供了新路径。

该研究成果已于近日发表在国际学术期刊《先进材料》（Advanced Materials）上。

第二个好消息，新华每日电讯 2025 年 10 月 8 日的报道称，记者从中国科学院物理研究所获悉，黄学杰团队等开发出了一种阴离子调控技术，它成功解决了全固态金属锂电池中电解质与锂电极之间难以紧密接触的世界性难题。

相关研究成果已于7日发表在国际学术期刊《自然-可持续发展》（Nature Sustainability）上。

面对中方连续两个好消息，日方坐不住了。

10月8日，丰田发布消息，丰田汽车和住友金属矿业（SMM）已达成协议，共同开发和生产用于电动汽车（BEV）的全固态电池的正极材料，这是住友金属矿业改造其电池材料业务举措的一部分。

鉴于中国在磷酸铁锂和三元电池领域的突出优势，现在国外特别是日本希望能够在固态电池领域异军突起，而中国因此也是愈发警惕，不断喊着狼来了的故事。这也就让我们一时不知道该如何看这三则全固态电池领域的好消息了。

书斋里还是在工厂里

我们来看中国科学院金属研究所科研团队的研究成果。

他们利用聚合物分子的设计灵活性，在主链上同时引入离子传导基团与电化学活性短硫链，制备出一种在分子尺度实现界面一体化的新型材料。这种材料不仅具备高离子传输能力，还能在不同电位区间实现离子传输与存储行为的可控切换。

据称，基于该材料构建的一体化柔性电池表现出优异的抗弯折性能，可承受20000次反复弯折。当将其作为复合正极中的聚合物电解质使用时，复合正极能量密度提升达86%。

再看黄学杰团队联合华中科技大学、中科院宁波材料技术与工程研究所等单位的成果。

他们在电解质中引入碘离子，使其在电场作用下迁移至界面，形成富碘层，主动吸引锂离子填充孔隙，从而让电极与电解质保持长期稳定贴合。

经测试，基于该技术的原型电池在数百次循环后性能依然稳定，展现出远超现有同类电池的寿命与安全性。

有感于这两则新闻，新浪财经在市场资讯频道表示，有业内专家指出，这两项研究分别从“电极界面接触”与“离子传输效率”两大关键瓶颈出发，均取得实质性突破，标志着我国科研团队在全固态锂电池核心技术攻关上实现了系统性进展。

再看丰田汽车的成果。

利用住友金属矿业独有的粉末合成技术，丰田汽车和住友金属矿业成功开发出适用于全固态电池的新型“高耐久性正极材料”，攻克了反复充放电循环过程中正极材料劣化等难题。

双方从2021年左右起就围绕全固态电池正极材料展开联合研究，未来，双方将继续在提升全固态电池正极材料的性能、品质、安全性以及降低量产成本等多个领域展开合作，目标是在全球率先实现全固态电池在纯电动汽车上的实际应用。

丰田的目标是在2027—2028年将配备全固态电池的电动汽车推向市场。《汽车商业评论》认为，这已经是去年以来丰田第四次提出固态电池要量产的目标。

第一次是在2024年11月，丰田官网更新消息称，其高性能电池和固态电池获得了日本经济产业省的认定，计划于2026年开始陆续量产。同时，去年10月份丰田宣布与出光兴产达成协议合作量产全固态电池，双方计划在2027—2028年实现下一代电池的商业化，然后实现全面量产。

第二次是在2025年4月15日，丰田汽车宣布与出光兴产达成历史性合作，正式突破全固态电池量产技术瓶颈，搭载丰田固态电池的车型最快2027年上市。

第三次是今年4月20日，丰田汽车与松下控股宣布深化固态电池研发合作，计划2027年实现全固态电池的量产，用于下一代电动车。双方计划投资5000亿日元，在日本建设年产10GWh的电池工厂，工厂预计2026年启动试生产，2027年正式量产。

中国的研究还在书斋里，而日本的研究好像已经准备产业化，由此观之，丰田似乎在固态电池领域已经领先中国同行。

全固态电池发展线路图

不过，在固态电池真正量产前，目前这一切也都远远不能算数，某种意义上，或许可以说，都是在释放烟幕弹或者博眼球。

众所周知，业内对全固态电池着迷，是因为从液态电池到全固态电池，液态含量逐渐降低（液态电池液态含量25wt%左右，半固态电池15wt%，准固态电池5wt%，全固态电池0wt%）。随着液态含量减少，电池安全性逐步提升。

在热失控温度方面，全固态电池（如氧化物全固态电池）热失控温度大幅高于液态电池，固态电池T2温度（热失控预警温度）提高100度以上，特殊体系甚至不发生热失控。

在产热量方面，全固态电池产热量仅为锂离子电池的25-30%，这意味着全固态电池在使用过程中，因发热引发安全问题的风险更低，极大改善了电池的本征安全性（电池自身材料、结构等决定的安全性）。

《汽车商业评论》注意到，中国有这样一张全固态电池发展线路图：

固态电池发展到2024年，还处于半固态过渡期，部分企业推出固液混合电池产品，这类电池能量密度在260-360Wh/kg之间，处于从液态电池向全固态电池过渡的阶段。

从2024年到2026年是全固态产业化验证期，有10多家头部整车、电池企业公开全固态电芯进展，发布固态电池量产计划，行业开始对全固态电池产业化进行验证。

从2026年到2028年，全固态电池示范应用期，整车企业主导进行搭载装车测试验证，全固态电池的材料、结构、工艺、技术路线趋于定型，为后续大规模应用奠定基础。

最后是2028年到2030年，属于全固态电池推广期，全固态电池开始规模化生产，行业竞争焦点转向综合性能改善（如快充、寿命等）以及降低成本，且全固态电池能量密度目标≥400Wh/kg，相比传统液态电池能量密度有显著提升，能更好满足动力电池对高能量密度的需求。

此间亦有人士认为，固态电池会先在新兴领域，如人形机器人、可穿戴设备、无人机、医疗器械等开始应用，之后才会搭载到汽车上，汽车行业实现规模商业化预计要到2030年。

大规模产业化面临重重阻碍

为什么？这是因为全固态电池产业化是个重大课题，无论是技术、成本，还是生产制造，全固态电池走向大规模产业化面临重重阻碍。

首先，技术端，固态电解质离子电导率低，会影响电池内部离子传输效率，制约电池性能。固-固界面存在阻抗大且稳定性不足的问题，这会增加电池内阻，影响电池充放电等工作表现。

还有，锂枝晶与析锂问题，锂枝晶的生长可能会刺穿电解质，引发电池短路等安全隐患，析锂也会降低电池的容量和循环寿命。

不久前的一个行业论坛上，中国汽车技术研究中心首席科学家王芳表示：“虽然固态电池的安全边界确实比液态电池更宽，但一旦突破边界，后果可能比液态电池更严重。”

确实，毕竟单位体积内汇聚的能量密度超过其他类型动力电池，那么它一失控，后果就更加严重。

其次，成本端，全固态电池原材料价格高，像硫化锂价格高达300万元/吨，大幅推高了电池的原材料成本。生产工艺复杂，需要无氧环境、纳米级精度设备等，提升了制造成本。

最后，生产制造端，干法电极工艺良率不足，当前实验室良率仅60%-70%，难以满足大规模生产对良率的要求；规模化生产设备缺失，部分生产环节还需要特定设备，制约了大规模生产的开展。

根据咨询公司Battery Intelligence的研究，固态电池的单位成本达到1200元/kWh，加上目前已投入的巨额研发费用，早期固态电池汽车不可避免地价格昂贵，限制了其初期的大众市场潜力。

10月9日，美国银行全球研究部金属研究主管迈克尔·威德默 (Michael Widmer) 在接受CNBC的Squawk Box Europe节目采访时指出：“现实情况是，就目前而言，当我们审视电动汽车领域时，锂电池仍然是必由之路。”

他说：“这是主流，未来五到十年可能都会保持这种状态。”

美国交通与环境组织车辆和电动汽车供应链高级主管朱莉娅·波利斯卡诺娃 (Julia Poliscanova) 曾在巴黎车展上说道：“如果五年前我们谈论这个，我会对固态电池感到非常兴奋。”

随后，她话锋一转：“但看看目前的技术，锂离子电池，它们已经有了很大的进步。更便宜的技术的渐进式改进已经很好了，所以把所有的注意力都放在固态电池上可能已经不那么有吸引力了。”

传统动力电池的强大韧性

确实，如果我们分析当下磷酸铁锂及高锰高电压电池体系的能量密度、续航和成本，不得不承认，全固态电池要在汽车领域登堂入室现在还远没有那么顺利。

以磷酸铁锂电池路线为例，它的电芯体积能量密度为400-420Wh/L，通过补锂、掺硅，提升压实密度、面密度，对箔材、隔膜等进行轻薄化处理，以及提高内部体积利用率等方式，能量密度可提升至440-450Wh/L。

整包体积利用率方面，磷酸铁锂电池量产时整包体积利用率约75%，借助无模组设计、电气件集成化、结构件轻量化等手段，整包体积利用率能持续提升至80%以上。

续航里程方面，过去磷酸铁锂电池支持的续航里程多为400-500km，当前量产可覆盖600-700km，且续航还在持续提升，以满足主流车型的续航需求，不过磷酸铁锂能量密度提升已接近极限。

再以高锰高电压路线为例，磷酸锰铁锂（LMFP）、尖晶石镍锰酸锂（LNMO）等高锰体系电池，能进一步提升能量密度。

从不同体系电芯能量密度来看，LFP/Gr（磷酸铁锂/石墨）能量密度为400-450Wh/L，LMFP/Gr为460-480Wh/L，HV-LNMO/Gr（高压尖晶石镍锰酸锂/石墨）达550-580Wh/L，HV-NCM/Gr（高压镍钴锰/石墨）则为580-630Wh/L，能量密度逐步升高。

在单位电量碳酸锂投入量方面，LFP为0.54kg/kwh，LMFP是0.48kg/kwh，HV-LNMO仅0.38kg/kwh，NCM（Ni6，镍含量60%的镍钴锰）为0.6kg/kwh。高锰体系电池在提升能量密度、增加续航的同时，还能降低对碳酸锂的消耗，有助于降低电池成本。

《汽车商业评论》认为，固态电池成本约为液态电池的1.5-2倍，主要应用于高端车市场，而LFP（磷酸铁锂）和NCM（镍钴锰）电池仍会主导主流市场。

于是，伍德麦肯兹分析师马克斯·里德（Max Reid）干脆表示：“实际上，我的观点是，半固态电池是一种折中技术，它实际上将取代全固态电池。”