寧德時代全固態電池開啓樣品驗證，能源新世紀即將到來

電子發燒友網報道（文/黃山明）日前，有媒體報道，寧德時代於今年增加了對全固態電池的研發投入，並且將全固態電池的研發團隊擴充至超過1000人。這也是電池業內第一次有公司如寧德時代這樣投入巨量資源研發固態電池。

有消息稱，當前寧德時代主攻硫化物路線，近期已進入到20Ah樣品試製階段。這意味着電池方案已經初步定性，將進入到生產技術探索階段。據寧德時代此前披露，有望在2027年實現全固態電池的小批量生產。

寧德時代加大投入全固態電池

近年來，固態電池發展迅速，作爲新能源汽車的核心技術之一，備受各界高度關注。業內普遍認爲，固態電池將顛覆當下新能源汽車的市場形態。

從固態電池本身的特性來看，固態電池採用固態電解質，不易燃燒、不易爆破，沒有電解液走漏的風險，從而降低了自燃和爆炸的可能性。在極端情況下，如外部撞擊或內部短路，固態電池的安全性都要遠高於液態電池。

並且固態電池能量密度有望突破500Wh/kg，甚至更高，這將使電動汽車的續航里程超過1000公里。同時由於克服了鋰枝晶現象，固態電池的循環性能可以達到45000次左右，遠高於傳統鋰離子電池。

此外，在充電時間上，已經有實驗室展示了全固態電池可以在15分鐘內充電至80%，有的研究團隊更是聲稱可以實現5分鐘充滿80%的電量。一旦實現，將徹底解決當下電池焦慮問題。

再加上全固態電池的工作溫度範圍比普通要更大，以硫化物電解質爲例，其工作溫度範圍達到-60°C至120°C，使用更多的極端環境。而且固態電池的厚度可以大幅降低，安全性提高後，可以省去電池內部的溫控組件，進一步提高體積利用率。還不含有毒重金屬，更加環保。

此次寧德時代所研發的全固態電池便是主攻硫化物路線，據寧德時代掌門人曾敏羣此前透露，寧德時代在固態電池領域的研究已經持續了7-8年時間。但按照寧德時代自己的評價，目前其固態電池的研發還處於“4”的階段（用技術和製造成熟度“1-9”評價體系）。

有知情人士稱，目前寧德時代的方案能夠將三元鋰電池的能量密度做到500Wh/kg，比現有主流電池提升40%以上，但充電速度與循環壽命還未達到預期。

該電池樣品已經達到20Ah試製階段，通常全固態電池樣品試製是從1Ah開始不斷做大單個電池容量，在1Ah階段主要用於檢測電池材料的性能優劣；10Ah樣品則主要檢測電池的單體性能；到20Ah樣品階段則一位電池方案初步定性，進入生產技術探索階段。

寧德時代首席科學家吳凱表示，目標到2027年達到“7-8”的水平，這意味着可以小批量生產全固態電池，但即便如此，屆時生產時仍然會面臨成本問題。

研發全固態電池最難的地方在於“固-固界面”問題，就是正極材料與電解質之間固固界面接觸不充分，阻礙離子傳輸；負極在充放電過程體積膨脹大，導致固-固界面的動態損傷，難以修復，持續惡化。這種情況將嚴重影響全固態電池的循環壽命與倍率性能。

目前儘管有些技術方法能夠解決這一問題，如從材料改性、界面工程、機械加工到化學鍵合等多個方面入手，但如何徹底解決，以及如何採用低成本的方式解決這一問題卻成爲了難點。

2027成全固態電池關鍵一年

有意思的是，不僅是寧德時代，不少企業都將固態電池的產品推出定在2027年左右，比如比亞迪旗下的弗迪電池對外表示，將在2027年小批量生產固態電池，預計將有1000輛車搭載這一電池進行示範。到2030年，預計將有4萬輛搭載全固態電池的車型上市，到2033年，這一數據將提升至12萬輛。

此外，欣旺達計劃在2026年實現全固態電池的商業化量產，目前，該公司已經完成了第一代半固態電池的開發，並正在進行第二代半固態電池樣品的中試。欣旺達目標是再2025年完成第三代聚合物複合全固態電池的研發，而第四代全固態電池也在積極開發中，能量密度有望達到700Wh/kg。

國軒高科也在此前宣佈已成功製備被測試了車規級全固態電池樣品，電芯的循環次數超過3000次。根據國軒高科的計劃，將在2027年進行小批量試裝，預計2030年正式進入大規模生產階段。

中創新航在今年推出了名爲“無界”的全固態電池，據官方透露，該電池能量密度達到430Wh/kg，電池容量超過50Ah並在多個技術方面實現了突破。中創新航同樣計劃在2027年開始小批量裝車，並在2028年啓動量產。

億緯鋰能則預計在2026年推出具有高功率、高環境適應性和絕對安全性的全固態電池。該電池將優先用於混合動力汽車，並計劃在2028年推出能量密度達400Wh/kg的高必能全固態電池。

此外，國內首臺全固態鋰電池量產線近期在北京亦莊正式投產，該產線由北京純鋰新能源科技公司投建，計劃先完成小批量試產，量產產線目標產能爲200MWh，相當於能夠同時給20萬輛兩輪車進行充電，滿產後每天可生產上千個固態鋰電池。

此外，包括上汽集團、鵬輝能源、孚能科技、蜂巢能源、廣汽、東風、長安、贛鋒鋰業等，都在積極佈局固態電池，證明未來在這一領域的競爭將愈發激烈，已成爲業內必爭之地。

之所以將時間節點推至2027年，主要在於目前全固態電池還面臨着不少困難，除了上文的固-固界面問題，還包括鋰金屬負極應用、硫化物電解質在空氣中不穩定，以及合成成本較高等難題。

以成本爲例，此前蔚來汽車推出了一塊容量僅150度電的半固態電池，但成本估算在30萬以上，這還只是半固態電池。從原材料來看，目前硫化物固態電解質的成本普遍較高，約爲195美元/公斤，遠高於實現商業化所需的50美元/公斤。

不過隨着技術的成熟和製造工藝的優化，製造成本有望大幅降低，預計2030年後，當全固態電池應用規模大於10GWh時，電芯價格將降至1元人民幣/Wh左右。預計到2035年，全固態電池的電芯價格將降至0.6-0.7元人民幣/Wh。

總結

作爲顛覆能源行業的全固態電池技術，目前已經看到不少企業正在投入研發，不過目前僅有寧德時代動用大規模成本來進行鍼對性的發展，這有望帶動整個全固態電池技術加速落地。但目前由於受到技術、成本等各方面的原因，各家推進全固態電池的時間基本在2027年左右，隨着技術的發展與成熟，2030年將有望進行普及。