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告別“偽固態”亂象 中國標準領跑全固態電池賽道
2025/6/15 10:32:24 來源:中國工業報 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:全固態電池因具備高能量密度、高安全性等特性,被視為動力電池領域的未來之星。然而長期以來,“全固態”“半固態”“偽固態”的概念界定模糊不清,導致技術路線錯綜復雜、市場亂象頻出全固態電池因具備高能量密度、高安全性等特性,被視為動力電池領域的未來之星。然而長期以來,“全固態”“半固態”“偽固態”的概念界定模糊不清,導致技術路線錯綜復雜、市場亂象頻出。2025年5月22日,中國汽車工程學會發布全球首個《全固態電池判定方法》團體標準,以“失重率<1%”和“無液體滲出”作為核心判定指標,首次為行業劃定清晰的技術分水嶺。這一舉措不僅是中國在電池技術標準領域的一次突破性“搶跑”,更成為全球產業鏈重構進程中的關鍵一步。
“標準的本質,是對技術路線的'立法'。”中國全固態電池產學研協同創新平臺理事長歐陽明高在第二屆全固態電池高峰論壇上的發言,深刻揭示了這場行業變革的深層意義。
為產業化進程按下“加速鍵”
中國汽車工程學會副秘書長趙立金指出,全固態電池作為新一代動力電池技術的核心發展方向,其高能量密度和高安全性的特性備受產業界關注。
當前,全球動力電池產業正處于技術迭代的關鍵轉折點。日本豐田計劃于2027年實現硫化物固態電池的量產,韓國三星SDI、美國QuantumScape等企業也在加速相關布局,而在歐洲,該領域仍處于實驗室研發階段。在此背景下,中國以標準先行的策略,為全固態電池的產業化進程按下了“加速鍵”。
中國汽車工程學會副秘書長趙立金指出,全固態電池作為新一代動力電池技術的核心發展方向,其高能量密度和高安全性的特性備受產業界關注。然而,由于行業缺乏統一的判定標準,導致技術路線混雜不清、產品宣傳口徑不一,嚴重影響了其高質量產業化的進程。
隨著新能源汽車市場的爆發式增長,固態電池因其顯著優勢被視為下一代動力電池的核心方向。然而,標準缺失導致市場上“偽固態”產品橫行,消費者難以辨別。
“部分企業將液態電解質含量在10%左右的電池模糊宣傳為'固態電池',消費者根本無法分辨。”中國汽車技術研究中心有限公司首席科學家王芳直指行業痛點。
為破解這一亂象,由中國汽車工程學會牽頭、中汽研新能源汽車檢驗中心(天津)有限公司聯合50多家單位共同起草推出的《全固態電池判定方法》,旨在解決行業內對全固態電池定義模糊、液態物質含量測試方法缺失等關鍵問題。王芳表示,該標準明確了“全固態電池”的定義,要求離子傳遞完全通過固體電解質實現,并規定了液態物質含量的測試方法及判定閾值(無液體滲出且失重率<1%)。這不僅為產業鏈上下游提供了技術準繩,也為全球固態電池技術發展貢獻了“中國方案”。
新標準的出臺,通過兩項核心測試徹底劃清了全固態電池與半固態電池的界限:一是將電池在120℃真空環境下干燥6小時后,失重率需小于1%,以確保液態成分可忽略不計;二是通過目視檢測確認無液體滲出,以驗證固態電解質的穩定性。
這些技術標準的背后,是大量的實驗數據支撐。起草組針對硫化物、氧化物、聚合物三大技術路線的電池進行了超千次測試,最終確定1%的失重率閾值能夠覆蓋95%的真實全固態電池,且實驗誤差率控制在0.3%以內。
“失重率指標倒逼企業優化工藝,我們的納米復合固態電解質已能將殘留溶劑控制在0.5%以下。”寧德時代技術負責人的回應,充分印證了標準對產業技術升級的強大推動作用。
從技術原理看,“液態電解質殘留會引發熱失控風險,而失重率直接反映固態電解質的純度。1%的閾值經過多輪驗證,平衡了技術可行性與安全性需求。例如,硫化物固態電池在高溫下易分解,但通過優化封裝工藝,企業已能將失重率控制在0.5%以內。”試驗數據表明,該方法誤差率低,重復性驗證結果穩定,可覆蓋硫化物、氧化物、聚合物、鹵化物等主流技術路線。在起草過程中,經多輪討論與試驗驗證,重點對測試溫度、加熱時間等關鍵參數進行了研究選取,確保了方法的安全性與普適性。
標準起草組對硫化物、氧化物、聚合物等主流技術路線進行了交叉驗證,發現失重率測試方法具有較強的普適性。例如,寧德時代技術負責人透露:“我們通過改進電解質燒結工藝,將氧化物固態電池的失重率從1.2%降至0.8%,僅這一項就需調整30余項參數。”
從概念混戰到硬指標競爭
在標準引領與技術突破的雙重驅動下,固態電池產業迎來高速發展期。
《全固態電池判定方法》的發布,標志著行業從“各自為戰”邁向“統一標尺”的規范化發展階段。標準實施后,對企業形成了強大的技術倒逼效應,部分依賴“半固態”概念炒作的企業面臨嚴峻的轉型壓力。
而在行業競爭層面,行業分析師王磊認為:“標準將加速淘汰'偽全固態'產品。預計2026年前,市場中將有約30%的'擦邊球'企業退出市場,頭部企業市占率提升至60%以上。”
該標準為技術研發、產品認證和市場應用提供了統一的衡量標尺。一方面,企業可依據標準明確技術路線,優化材料開發和工藝設計;另一方面,檢測機構能夠通過標準化測試方法,快速判定產品類別,降低市場推廣成本。在市場層面,可有效杜絕“偽全固態”產品混淆視聽,維護消費者權益與行業秩序。目前,日本、歐美等國家尚未出臺同類標準,中國率先建立技術規范,將為全球產業鏈提供可借鑒的“中國方案”。德國汽車工業協會代表坦言:“中國標準為全球提供了可參考的框架,未來不排除國際合作中直接采納的可能性。”值得關注的是,中國通過政策引導和資本投入加速追趕,2024年全固態電池專利申請量已達日本的三倍,這種技術自主化能力,正推動中國從“跟隨者”向“引領者”轉變。
在標準引領與技術突破的雙重驅動下,在政策和市場需求的雙輪驅動下,固態電池產業迎來高速發展期。目前,半固態電池已實現商業化應用,在動力電池領域的市場份額將逐步提升。全固態電池則進入產業化關鍵節點,隨著技術突破和資金的密集涌入,硫化物路線突出重圍,被認為是未來全固態電池的主流路線。各大企業紛紛制定并公布了自己的量產時間表,不少車企也公布了固態電池的量產計劃。
日前,上汽集團表示,上汽全固態電池(基于聚合物-無機物復合電解質技術路線)將于2026年實現量產。此外,寶馬集團近日宣布,其全球首輛搭載全固態電池的BMWi7測試車型在慕尼黑正式啟動道路實測。
商業化落地仍面臨多重挑戰
從實驗室突破到規模化應用,從標準領先到全產業鏈自主可控,中國仍需跨越多重鴻溝。
盡管標準已定,但全固態電池的量產仍面臨諸多挑戰。
歐陽明高認為,固態電池的發展不僅需要材料創新,還需要工藝設備的協同進步。特別是在界面問題上,如何提升固態電解質與電極之間的兼容性是關鍵所在。
王芳則指出,固態電池的研發與應用面臨兩大核心挑戰:一是如何提高固態電解質的離子導電率;二是如何構建穩定且高效的固固界面。她在泰達汽車論壇上的演講中提到,雖然固態電池的安全性和能量密度較傳統液態電池有顯著提升,但仍需克服諸如快充后的安全問題、底部防護以及熱失控等多重技術難題。
中國電動汽車百人會副理事長兼秘書長張永偉提醒:“標準領先不等同于產業全鏈條領先。若關鍵材料(如鋰鑭鋯氧電解質)仍依賴進口,中國仍可能受制于人。”
“固固界面接觸不良,內阻陡增,性能會崩塌式衰減。”廈門大學教授孫世剛的警告直指核心難題。
在液態電池中,電解液可以充分浸潤電極材料,確保鋰離子高效傳輸。而在固態電池中,固態電解質與電極之間是剛性接觸,容易形成高阻抗界面。中國科學院物理所的測試數據顯示,全固態電池的界面電阻可達液態電池的10倍,部分情況下甚至需要50個大氣壓的外部壓力,才能維持穩定運行--這對量產來說是巨大的挑戰。
2026年7月,工信部新版《電動汽車用動力蓄電池安全要求》(GB38031-2025)將正式實施,要求電池“不起火、不爆炸”,且熱失控煙氣不得對乘員造成傷害。這對能量密度更高的固態電池提出了更嚴苛的安全要求。
中國科學院物理所團隊近期開發出“超薄界面修飾層”技術,可將界面阻抗降低50%,但商業化仍需3-5年。“孔隙率必須壓到5%以下,否則鋰離子寸步難行。”吉陽智能董事長陽如坤揭示了制造端的殘酷現實。
目前,全固態電池的制造依賴干法電極等靜壓設備等新工藝,成本比傳統濕法高40%。此外,硫化物電池的生產環境要求極為苛刻--露點溫度需低于-60℃,以防止電解質遇水分解。這些因素共同導致全固態電池的量產時間表大幅延后。
中國汽車工程學會標準負責人透露:“計劃2027年推動團體標準升級為國家標準,并與國際電工委員會(IEC)接軌,推動中國標準全球化。”
全固態電池不僅是技術路線的競賽,更是標準制定權的爭奪。中國通過“團體標準”率先卡位,為產業鏈贏得了戰略主動權。然而,從實驗室突破到規模化應用,從標準領先到全產業鏈自主可控,中國仍需跨越多重鴻溝。這場“固態革命”的終局,或將重新定義全球能源權力的版圖。(記者 祁曉玲 馬艷)
轉自:中國工業報
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