高速服务区里,新能源车主们焦急地排着长队,而一场电池技术的革命正在实验室里悄然发生。
“我早上6点就出发了,就是想避开充电高峰,没想到还是遇上了排队。”今年国庆假期,北京车主李女士带着孩子去北戴河,在滦州服务区等了近两小时才充上电。数据显示,国庆节当天高速公路充电量同比增长41.95%,创历史新高。
但这样的场景可能在不久的将来成为历史。近日,我国科学家在全固态金属锂电池领域取得关键突破,让100公斤电池续航突破1000公里从梦想照进现实。这项技术有望彻底解决电动车的“续航焦虑”和“充电难”问题。

01 三大突破,解决固态电池“卡脖子”难题
全固态金属锂电池被视为下一代储能技术的重要发展方向,但固态电解质与金属锂电极的界面接触问题一直是制约其产业化的最大难题。
传统的液态锂电池中,电解质是液体的,可以很好地与电极接触。而固态电池中,硫化物固体电解质硬度高、脆如陶瓷,金属锂电极却软得像橡皮泥,两者贴合时界面处坑坑洼洼,严重影响电池性能。
中国科学家们通过三大关键技术攻克了这一难题:
中国科学院物理研究所联合多家团队开发的“特殊胶水”——碘离子,在电池工作时会跑到电极和电解质接口处,自动填充缝隙和小孔洞,让电极和电解质紧密贴合。
中国科学院金属所的“柔性变身术”,用聚合材料给电解质打造“骨架”,让电池像升级版保鲜膜一样抗拉耐拽,弯折2万次、拧成麻花状都完好无损。
清华大学的“氟力加固”技术,用含氟聚醚材料改造电解质,形成“氟化物保护壳”,防止高电压“击穿”电解质,使电池在满电状态下经过针刺测试、120℃高温测试都不会爆炸。
02 性能飞跃,电动车体验将全面升级
固态电池的突破将给电动车带来全方位的体验升级。
续航里程是电动车车主最关心的问题。目前100公斤电池最多支持500公里续航,而新技术有望突破1000公里天花板。这意味着从北京到上海中途可能只需要充一次电。
充电时间也将大幅缩短。目前电动车快充通常需要1小时左右,而全固态电池可将充电时间缩短至10-15分钟,接近传统燃油车的加油体验。
安全性是另一个重大提升。液态锂电池使用的电解液是可燃的,在发生短路或受到穿刺等情况时,电池有起火的风险。固态电池采用固态电解质,不含易燃易爆成分,从根源上消除了安全隐患。
此外,固态电池的低温性能也更加出色。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,北方冬季续航缩水的问题将得到根本解决。

03 产业化加速,全球竞争激烈
全球固态电池产业化竞赛已经拉开帷幕。根据EVTank预测,2030年全球固态电池出货量将达到614.1GWh,在整体锂电池中的渗透率预计在10%左右,市场规模将超过2500亿元。
国内新能源车企也在加速布局全固态电池路线。多数头部车企预计全固态电池将在2026年实现装车,2027年进入小批量生产。
上汽集团宣布将于2026年量产全固态电池,2027年实现装车量产交付。广汽集团也表示全固态电池走过试验阶段、将于2026年量产装车。
国外企业也在积极布局。丰田计划2027年至2028年间推出搭载全固态电池的纯电动汽车。宝马集团已开始全球首辆搭载全固态电池的BMW i7的道路测试。
目前,宁德时代、比亚迪、清陶能源、LGES等均已启动中试线建设,逐步向百兆瓦-吉瓦级量产导入。
04 挑战仍存,但未来可期
尽管前景广阔,固态电池要实现大规模商业化仍面临挑战。成本是首要障碍。目前全固态电池的成本预估是传统液态锂电池的3至5倍。需通过规模化生产将成本降至可接受范围。
工艺成熟度是另一个挑战。目前固态电池的工艺还不成熟,废品率相对较高。任何制造缺陷都会直接反映到最后电池的性能上,这对制造工艺的要求比以前高很多。
标准统一也需要解决。各国在固态电池的测试方法、安全指标等方面存在差异,亟须建立全球统一的技术标准。
回收利用也是需要考虑的问题。固态电池的材料组成与传统锂电池不同,需开发新的回收工艺以实现资源循环利用。
尽管挑战不少,但行业普遍认为,2030年将是固态电池产业化的关键节点。未来几年,我们将先看到半固态电池作为过渡产品逐步应用,最终走向全固态电池。

今年5月,宝马集团启动全球首辆搭载全固态电池的BMW i7道路测试。几乎同时,丰田汽车与住友金属矿山就全固态电池正极材料达成合作协议。这些进展表明,固态电池技术已从实验室走向实车应用阶段。
在慕尼黑国际车展上,中欧在固态电池领域的合作已超越单纯的“技术输出”,进入“联合研发+本地化生产”的深度协同阶段。中国汽车的电动化和智能化优势,正帮助欧洲车企加快迭代、控制成本。
未来五年将是固态电池技术突破的关键期。随着产业链的深度融合与技术不断成熟,高速公路服务区里大排长龙等待充电的场景,或许在不久的将来只会存在于我们的记忆之中。
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