中国石化报：固态电池将与液态电池长期共存互补

2025年4月23日，中国石化报推出固态电池专题文章，解读固态电池的产业化现状、面临的挑战及发展前景。

靠着能量密度、安全性能等方面的优势，固态电池被视作下一代电动汽车发展的“终极解决方案”。固态电池是指采用固态电解质的锂离子电池。传统锂离子电池使用液态电解质作为离子迁移通道，通过隔膜隔离正极和负极以防止短路；固态电池则用固态电解质取代传统的隔膜和液态电解质，基本原理与液态电池相似，即带电离子在正极和负极之间往复移动实现充放电过程。

目前液态锂离子电池是全球锂离子电池的主流技术，生产工艺及供应链成熟，伴随着技术更新迭代，液态电池已接近能量密度上限（200~300瓦时/千克），并且存在热失控风险。与液态电池相比，固态电池具有轻量化、安全性和能量密度高、使用温域宽、循环寿命长、快速充放电等优势，能够解决新能源汽车续航和安全性问题。

随着市场对高性能电池的需求不断增长，固态电池作为一项颠覆性技术，吸引了大量资金和技术投入，但目前仍处于产业化初期阶段，在固态电池的材料、构造、加工等方面依然有诸多问题亟待解决。

固态电池面临的挑战主要有以下方面：一是固-固界面接触时，存在内阻较大，循环性能、倍率性能差等问题；二是加工工艺难度大，如硫化物固态电解质对生产环境要求苛刻，需要隔绝水和氧气，同时涉及薄膜沉积等与现有液态锂电池完全不同的生产工艺，电芯工艺放大及大规模量产技术尚未解决；三是固态电解质成本高，固态电池生产过程成本占比超过50%，而目前液态锂离子电池生产过程成本占比仅为20%~30%。

由于全固态电池仍面临技术和成本等问题，因此半固态电池作为过渡技术，循环、倍率、低温性能可满足实用化需求，与现有锂离子电池体系兼容性高，能利用现有生产线，率先迎来规模量产和应用。半固态电池在降低电解液含量的同时引入固态电解质，部分提升了安全性，但也导致倍率性能变差问题，需要通过添加导电剂和调控电解质配方等方式弥补材料性能缺陷。

未来5~10年是固态电池发展的关键窗口期。固态电池技术将朝着大容量、大型化、稳定性、安全性等方向发展。在技术层面，重点解决固态电解质的锂离子电导率偏低、固-固界面接触性差、稳定性不足、金属锂易导致枝晶生长等问题。如果固态电池能够解决界面工程和规模化生产难题，跨越从实验室到量产的技术与成本鸿沟，则有望引领电动汽车、储能系统进入新纪元，形成万亿元级市场。固态电池的发展路径可能呈渐进式，与液态电池长期共存互补：液态电池主要应用于对成本敏感、对能量密度和安全性要求相对较低的领域；固态电池则在对安全性、能量密度要求极高的领域更具竞争力，两者发挥各自的优势，应用于不同场景，满足多元化市场需求。

随着全球能源转型加速，高安全、高能量密度的固态电池成为下一代储能技术的核心方向。与传统锂离子电池相比，固态电池优势明显，被锂电池之父——诺贝尔奖得主Goodenough教授认为是未来电池的发展方向。

硫化物固态电池凭借其超高的离子电导率和宽电化学窗口，被视为突破现有液态锂电池能量密度瓶颈的最优路径之一。然而，其核心原料硫化锂（Li₂S）的规模化制备难题、硫化物电解质与电极的界面兼容性挑战，以及电池循环寿命与安全性的平衡问题，严重制约了产业化进程。与此同时，中国在硫化物固态电池领域已形成从基础研究到工程应用的完整链条，中科院、清华大学、宁德时代等机构在材料合成、界面修饰等领域取得突破性进展，亟待推动技术落地。

硫化锂与硫化物固态电池技术大会2025将于2025年6月24-25日在苏州召开。会议由亚化咨询主办，汇聚领先科研机构、产业链龙头企业，聚焦硫化物固态电池的材料创新、工艺优化及产业化路径，探讨如何突破高纯度硫化锂合成、电解质空气稳定性提升、负极适配、固态电解质、固固界面等关键技术瓶颈。

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