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中国科学院青岛生物能源与过程研究所生产的固态电池在恒温试验箱和高低温试验箱内进行性能检测。

搭载欣界能源“猎鹰”固态电池的电动垂直起降飞行器亿航EH216。

欣界能源生产的电芯在传送带上准备贴侧边胶。本文图片均为受访者供图

在2024年德国国际烟草和烟具贸易博览会上，惠州亿纬锂能股份有限公司展出凝胶态电池。

续航更长、“体重”更轻、安全性更强、循环寿命更长……固态电池好处很多。和传统电池电芯采用液态电解质和隔膜不同，固态电池电芯用的是固态电解质。近年来，市场对高性能电池的需求日益增加，作为下一代电池技术的“明星”，固态电池赛道吸引了大量资金和技术投入，商业化进程不断提速。

目前固态电池研发取得了哪些突破？距离量产还有多远？难点在哪？记者探访相关企业机构，了解固态电池的发展故事。

优势多 前景广

“准备就绪，起飞，开始计时！”飞速旋转的螺旋桨拨弄着风声，一架白色涂装的飞行器垂直冲上云霄，视野里的树木、道路、场地越来越小。

在飞行测试基地，搭载“猎鹰”锂金属固态电池的电动垂直起降飞行器（eVTOL）亿航EH216按照既定路线完成高功率起飞、巡航、悬停等动作后，缓缓降落在地面上。

48分10秒！机舱屏幕上的时间，定格了一个新纪录。深圳欣界能源科技有限公司（以下简称“欣界能源”）总裁孙立很兴奋：“这场飞行共持续了48分10秒！创下载人eVTOL续航时长的新纪录，相较行业现有水平取得大幅提升。”

孙立介绍，“猎鹰”电池的单体能量密度达到480Wh/kg，比传统电池提升1倍以上。采用创新材料体系，电池安全性也更有保障。

“猎鹰”锂金属固态电池是欣界能源研发的新产品，每千克电芯可释放出480瓦时的电能。业界认为，固态电池的能量密度一般应达到400Wh/kg，而目前市面上主流的锂离子电池能量密度约在150—250Wh/kg之间。从能量密度上看，固态电池具有很大优势。

固态电池的优势还不止于此。在低温环境下，传统锂电池往往容易出现续航缩短、性能下降现象。而固态电池适应极端温度的能力更加出色，即使在寒冷的冬季也可以保证正常使用。“这款电池的使用温域比较宽，一般锂电池的工作温度在0℃到60℃之间，固态电池在-40℃到150℃都可以使用。”孙立介绍。

随着飞行汽车、电动垂直起降飞行器、城市空中交通（UAM）的发展，固态电池有望成为低空飞行载具的一项主流电池技术，为固态电池下游应用打开市场空间。

除了低空经济领域，固态电池在新能源汽车、3C数码、储能、深海探测等领域同样展现出不俗的潜力。有机构预测，2025年全球固态电池需求量为17.3GWh，到2030年有望超过200GWh的市场规模，2025年至2030年年复合增长率达65.8%。

数据显示，截至今年11月，国内固态电池产业链相关企业已超过200家；近4年固态电池行业投扩产规划金额超2000亿元，规划产能超过400GWh，若以纯电动汽车每辆80千瓦时的电池容量测算，可装车500万辆。

业内人士告诉记者：“固态电池突破了传统液态锂电池面临的一些瓶颈，具有高能量密度和优异的安全性，在电动汽车及高端消费电子产品领域，固态电池的应用前景广阔。”

一场攻关“马拉松”

作为下一代电池技术的“明星”，固态电池赛道吸引到大量的真金白银和技术投入。

在固态电池这条新赛道，不少企业立下“军令状”：比亚迪计划2027年小批量生产硫化物全固态电池，并在2030年将其应用于主流电动车型；宁德时代拟于2027年达到小批量生产全固态电池水平；亿纬锂能计划2026年取得工艺突破、2028年实现技术突破，推出400Wh/kg高比能全固态电池；国轩高科计划2027年固态电池小批量上车实验，2030年实现量产；长安汽车计划在2030年推出液态、半固态、固态等8款自研电芯。

业内普遍认为，2030年或是固态电池产业化的关键节点。但是，目前固态电池离大规模商业化应用尚有一段差距。

从技术上看，固态电池的研发之路还面临着不少挑战。这场比新比强的技术竞赛，更像是一场需要耐心与毅力的“马拉松”。

与传统电池的“固—液界面”相比，“固—固界面”的接触性和稳定性更差，离子传输效率相对较低，这是固态电池研发的首要技术难题。