中國儲能網(wǎng)訊：被稱為“六邊形戰(zhàn)士”的固態(tài)電池正在迎來關鍵發(fā)展節(jié)點。2月15日～16日召開的第二屆中國全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上，多家企業(yè)公布了技術成果和量產時間節(jié)點。有關產業(yè)的技術路線也引起廣泛討論，中國科學院院士、中國全固態(tài)電池產學研協(xié)同創(chuàng)新平臺理事長歐陽明高的演講內容顯示，在多條技術路線中，硫化物路線的擁躉最多。而AI技術在固態(tài)電池的研發(fā)中也被寄予了厚望。
量產節(jié)奏加快
固態(tài)電池正在加速發(fā)展，不少車企都提出了量產時間表。論壇期間，全國政協(xié)常委、經(jīng)濟委員會副主任，工業(yè)和信息化部原部長苗圩表示，從國外來看，日本豐田預計在2027年到2028年進入固態(tài)電池實用化階段，2030年以后大規(guī)模生產。韓國三星預計在2027年開始量產。從國內的情況來看，上汽、廣汽、奇瑞、比亞迪等車企紛紛宣布其固態(tài)電池量產的時間表，寧德時代主攻硫化物路線，正開展20Ah樣件的試制，預計在2027年小批量生產?？傮w來看，全固態(tài)電池還需要兩到三年才可以量產。
中國第一汽車集團公司首席科學家兼研發(fā)總院（科技創(chuàng)新管理部）高端汽車集成與控制全國重點實驗室主任王德平同樣指出，全固態(tài)電池經(jīng)過幾年的發(fā)展，取得了良好的成績，預計能量密度達到400Wh/kg的全固態(tài)電池在未來兩到三年內實現(xiàn)小批量裝車。
“目前，應該說整個固態(tài)電池正處于逐步從實驗室邁向規(guī)模化應用的前期。預計在2030年左右，應該會有比較穩(wěn)定的商業(yè)化應用?！鄙钲谑斜葋喌箱囯姵赜邢薰臼紫夹g官孫華軍說。
歐陽明高也強調，從現(xiàn)在起到2027年是固態(tài)電池發(fā)展極為關鍵的時期，全球多國公布的量產時間均集中于這個時期。
不過，苗圩也強調，固態(tài)電池產業(yè)化仍需解決技術、工藝和成本的問題。他指出，從目前全球固態(tài)電池研發(fā)進展的情況來看，固態(tài)電池技術工藝還沒有成熟，2027年前后才能實現(xiàn)小批量生產，距離大規(guī)模的量產還需要更長的時間。除此外，成本也是固態(tài)電池大規(guī)模量產的關鍵因素。當前，液態(tài)鋰離子電池單體成本大體是0.5元／Wh左右。而固態(tài)電池在沒有大規(guī)模量產的前提下，成本相對較高，僅材料成本就在2元／Wh以上。一個100度的電池包僅材料成本就超過20萬元，遠高于現(xiàn)有的液態(tài)電池。因此，在相當長的時間內，液態(tài)電池和固態(tài)電池在市場上很可能是并存關系，而非取代關系。
多技術路線并進 硫化物成主流
論壇期間，關于固態(tài)電池的技術路線業(yè)內也進行了討論。中國工程院外籍院士孫學良對各種技術路線進行了分析，他提到，聚合物固態(tài)電池有良好的界面接觸和高柔韌性，這使得其制造過程相對靈活，并且有可能與現(xiàn)有的液態(tài)鋰電池生產工藝相兼容。聚合物固態(tài)電池對環(huán)境的適應性較強，在高溫和低溫環(huán)境下的性能穩(wěn)定，且能量密度比較高。不過，聚合物固態(tài)電池的缺點也很明顯，其離子電導率相對較低，通常需要在較高溫度下才能達到理想的電導率，這限制了其在高電壓和高能量密度電池中的應用。
針對聚合物電解質存在的問題，研究人員開發(fā)了復合聚合物電解質，把無機電解質與聚合電解質結合起來，解決了原有的問題，但也帶來了新的問題，即界面穩(wěn)定性和相容性都比較差。
除了聚合物電池外，業(yè)內也在研究鹵化物、氧化物固態(tài)電池等。在幾種技術路線中，硫化物固態(tài)電池受到更多企業(yè)和機構的關注。歐陽明高認為：“全固態(tài)電池的電解質為固態(tài)材料，作為鋰電池的升級版本，被視為下一代能源存儲技術的代表。2025年至2027年，石墨／低硅負極硫化物全固態(tài)電池將成為主要技術路線?！?
“全固態(tài)電池到了關鍵發(fā)展時期，需要確立技術路線，這關系到我國新能源汽車產業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展?！睔W陽明高說。
從全球范圍來看，全固態(tài)電池逐漸聚焦到硫化物技術路線上，并且投入持續(xù)增加。歐陽明高展示了全球主要企業(yè)和機構的技術路線情況，從展示中可以看出，全球32家企業(yè)和機構聚焦硫化物技術路線，不超過10家研發(fā)氧化物固態(tài)電池，7家研發(fā)聚合物固態(tài)電池。有些企業(yè)重點聚焦硫化物路線，但沒有放棄氧化物和聚合物路線。在硫化物技術路線上，豐田合作企業(yè)出光興產已經(jīng)開始設計年產百噸級硫化物固態(tài)電解質大規(guī)模中試裝置，2027～2028年實現(xiàn)商業(yè)化，2030年達萬噸規(guī)模。國內企業(yè)賽科動力、中恩固能、瑞逍科技等也在發(fā)力，2025年將建設年產百噸級制備及整形中試線，預計2025年建成硫化物固態(tài)電解質生產基地并達到百噸級生產能力，2028年實現(xiàn)年產6000噸的目標，建成高純度硫化物中試百噸級產線。
對于硫化物固態(tài)電池的發(fā)展進度，歐陽明高預測，2025～2027年，石墨／低硅負極硫化物全固態(tài)電池以200～300Wh/kg為目標，攻克硫化物固態(tài)電解質，打通全固態(tài)電池技術鏈，三元正極和石墨／低硅負極基本不變，向長壽命大倍率方向發(fā)展；2027～2030年，高硅負極硫化物全固態(tài)電池以400Wh/kg和800Wh/kg為目標，重點攻關高容量硅碳負極，三元正極和硫化物固態(tài)電解質仍為主流材料體系，面向下一代乘用車電池；2030～2035年，鋰負極硫化物全固態(tài)電池以500Wh/kg和1000Wh/kg為目標，重點攻關鋰負極，逐步向復合電解質（主體電解質＋補充電解質）、高電壓高比容量正極發(fā)展（高鎳、富鋰、硫等）。
AI助力固態(tài)電池研發(fā)
AI正在“入侵”汽車全產業(yè)鏈?！拔覀円朴谶\用AI強大的計算、推理能力助力固態(tài)電池研發(fā)?！睔W陽明高說，DeepSeek火遍全球，它在電池知識問答和電池文本挖掘任務上均表現(xiàn)優(yōu)異，在電池設計任務上具備初步的總結能力，但尚欠缺科學分析能力，仍需要垂直領域大模型解決。
人工智能將在固態(tài)電池技術的發(fā)展中扮演重要角色。歐陽明高指出，傳統(tǒng)的研究方法是試錯法，大量的科技人員在實驗室中埋頭苦干，一個一個樣本進行試驗，剔除錯誤，尋找正確答案。后來，仿真技術出現(xiàn)，試錯的次數(shù)不斷降低。進入AI時代，科研方法正在從仿真方法逐步過渡為智能化全自動研發(fā)新模式，通過智能化方法實現(xiàn)電池設計全流程自動化，實現(xiàn)多變量高維空間快速尋優(yōu)，加速設計迭代。歐陽明高表示，電池設計正從第二代的仿真驅動向第三代基于AI的電池智能設計（BDA）技術方向發(fā)展，電池智能設計技術可將電池研發(fā)效率提升1～2個數(shù)量級，節(jié)省研發(fā)費用70％～80％。
據(jù)介紹，隨著計算能力和材料科學的進步，AI可以將電池材料的特性與性能進行深度學習和分析，從而加速電池的研發(fā)進程，這對于解決電解質、復合負極和復合正極等當前技術難題至關重要。不僅如此，隨著智能化生產技術的發(fā)展，固態(tài)電池的生產流程將變得更加高效和環(huán)保，最終實現(xiàn)更低的生產成本，這無疑將促進固態(tài)電池的快速普及。
據(jù)了解，中國全固態(tài)電池產學研協(xié)同創(chuàng)新平臺將構建基于人工智能的能源材料研發(fā)平臺，一是基于大語言模型建立智能化的大型材料數(shù)據(jù)庫；二是基于材料文獻數(shù)據(jù)庫與大語言模型開發(fā)能源材料垂直領域大語言模型；三是垂直領域大語言模型接入專家智能體，獲得專業(yè)計算能力。
為了實現(xiàn)AI的電池智能設計，中國全固態(tài)電池產學研協(xié)同創(chuàng)新平臺制定了時間表，2025年1月實現(xiàn)平臺內測數(shù)據(jù)積累及交互，2025年12月發(fā)布智能研發(fā)平臺，戰(zhàn)略目標是上線全固態(tài)電池智能研發(fā)平臺。
