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告别“伪固态”乱象 中国标准领跑全固态电池赛道
2025/6/15 10:32:24 来源:中国工业报 【字体:大 中 小】【收藏本页】【打印】【关闭】
核心提示:全固态电池因具备高能量密度、高安全性等特性,被视为动力电池领域的未来之星。然而长期以来,“全固态”“半固态”“伪固态”的概念界定模糊不清,导致技术路线错综复杂、市场乱象频出全固态电池因具备高能量密度、高安全性等特性,被视为动力电池领域的未来之星。然而长期以来,“全固态”“半固态”“伪固态”的概念界定模糊不清,导致技术路线错综复杂、市场乱象频出。2025年5月22日,中国汽车工程学会发布全球首个《全固态电池判定方法》团体标准,以“失重率<1%”和“无液体渗出”作为核心判定指标,首次为行业划定清晰的技术分水岭。这一举措不仅是中国在电池技术标准领域的一次突破性“抢跑”,更成为全球产业链重构进程中的关键一步。
“标准的本质,是对技术路线的'立法'。”中国全固态电池产学研协同创新平台理事长欧阳明高在第二届全固态电池高峰论坛上的发言,深刻揭示了这场行业变革的深层意义。
为产业化进程按下“加速键”
中国汽车工程学会副秘书长赵立金指出,全固态电池作为新一代动力电池技术的核心发展方向,其高能量密度和高安全性的特性备受产业界关注。
当前,全球动力电池产业正处于技术迭代的关键转折点。日本丰田计划于2027年实现硫化物固态电池的量产,韩国三星SDI、美国QuantumScape等企业也在加速相关布局,而在欧洲,该领域仍处于实验室研发阶段。在此背景下,中国以标准先行的策略,为全固态电池的产业化进程按下了“加速键”。
中国汽车工程学会副秘书长赵立金指出,全固态电池作为新一代动力电池技术的核心发展方向,其高能量密度和高安全性的特性备受产业界关注。然而,由于行业缺乏统一的判定标准,导致技术路线混杂不清、产品宣传口径不一,严重影响了其高质量产业化的进程。
随着新能源汽车市场的爆发式增长,固态电池因其显著优势被视为下一代动力电池的核心方向。然而,标准缺失导致市场上“伪固态”产品横行,消费者难以辨别。
“部分企业将液态电解质含量在10%左右的电池模糊宣传为'固态电池',消费者根本无法分辨。”中国汽车技术研究中心有限公司首席科学家王芳直指行业痛点。
为破解这一乱象,由中国汽车工程学会牵头、中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司联合50多家单位共同起草推出的《全固态电池判定方法》,旨在解决行业内对全固态电池定义模糊、液态物质含量测试方法缺失等关键问题。王芳表示,该标准明确了“全固态电池”的定义,要求离子传递完全通过固体电解质实现,并规定了液态物质含量的测试方法及判定阈值(无液体渗出且失重率<1%)。这不仅为产业链上下游提供了技术准绳,也为全球固态电池技术发展贡献了“中国方案”。
新标准的出台,通过两项核心测试彻底划清了全固态电池与半固态电池的界限:一是将电池在120℃真空环境下干燥6小时后,失重率需小于1%,以确保液态成分可忽略不计;二是通过目视检测确认无液体渗出,以验证固态电解质的稳定性。
这些技术标准的背后,是大量的实验数据支撑。起草组针对硫化物、氧化物、聚合物三大技术路线的电池进行了超千次测试,最终确定1%的失重率阈值能够覆盖95%的真实全固态电池,且实验误差率控制在0.3%以内。
“失重率指标倒逼企业优化工艺,我们的纳米复合固态电解质已能将残留溶剂控制在0.5%以下。”宁德时代技术负责人的回应,充分印证了标准对产业技术升级的强大推动作用。
从技术原理看,“液态电解质残留会引发热失控风险,而失重率直接反映固态电解质的纯度。1%的阈值经过多轮验证,平衡了技术可行性与安全性需求。例如,硫化物固态电池在高温下易分解,但通过优化封装工艺,企业已能将失重率控制在0.5%以内。”试验数据表明,该方法误差率低,重复性验证结果稳定,可覆盖硫化物、氧化物、聚合物、卤化物等主流技术路线。在起草过程中,经多轮讨论与试验验证,重点对测试温度、加热时间等关键参数进行了研究选取,确保了方法的安全性与普适性。
标准起草组对硫化物、氧化物、聚合物等主流技术路线进行了交叉验证,发现失重率测试方法具有较强的普适性。例如,宁德时代技术负责人透露:“我们通过改进电解质烧结工艺,将氧化物固态电池的失重率从1.2%降至0.8%,仅这一项就需调整30余项参数。”
从概念混战到硬指标竞争
在标准引领与技术突破的双重驱动下,固态电池产业迎来高速发展期。
《全固态电池判定方法》的发布,标志着行业从“各自为战”迈向“统一标尺”的规范化发展阶段。标准实施后,对企业形成了强大的技术倒逼效应,部分依赖“半固态”概念炒作的企业面临严峻的转型压力。
而在行业竞争层面,行业分析师王磊认为:“标准将加速淘汰'伪全固态'产品。预计2026年前,市场中将有约30%的'擦边球'企业退出市场,头部企业市占率提升至60%以上。”
该标准为技术研发、产品认证和市场应用提供了统一的衡量标尺。一方面,企业可依据标准明确技术路线,优化材料开发和工艺设计;另一方面,检测机构能够通过标准化测试方法,快速判定产品类别,降低市场推广成本。在市场层面,可有效杜绝“伪全固态”产品混淆视听,维护消费者权益与行业秩序。目前,日本、欧美等国家尚未出台同类标准,中国率先建立技术规范,将为全球产业链提供可借鉴的“中国方案”。德国汽车工业协会代表坦言:“中国标准为全球提供了可参考的框架,未来不排除国际合作中直接采纳的可能性。”值得关注的是,中国通过政策引导和资本投入加速追赶,2024年全固态电池专利申请量已达日本的三倍,这种技术自主化能力,正推动中国从“跟随者”向“引领者”转变。
在标准引领与技术突破的双重驱动下,在政策和市场需求的双轮驱动下,固态电池产业迎来高速发展期。目前,半固态电池已实现商业化应用,在动力电池领域的市场份额将逐步提升。全固态电池则进入产业化关键节点,随着技术突破和资金的密集涌入,硫化物路线突出重围,被认为是未来全固态电池的主流路线。各大企业纷纷制定并公布了自己的量产时间表,不少车企也公布了固态电池的量产计划。
日前,上汽集团表示,上汽全固态电池(基于聚合物-无机物复合电解质技术路线)将于2026年实现量产。此外,宝马集团近日宣布,其全球首辆搭载全固态电池的BMWi7测试车型在慕尼黑正式启动道路实测。
商业化落地仍面临多重挑战
从实验室突破到规模化应用,从标准领先到全产业链自主可控,中国仍需跨越多重鸿沟。
尽管标准已定,但全固态电池的量产仍面临诸多挑战。
欧阳明高认为,固态电池的发展不仅需要材料创新,还需要工艺设备的协同进步。特别是在界面问题上,如何提升固态电解质与电极之间的兼容性是关键所在。
王芳则指出,固态电池的研发与应用面临两大核心挑战:一是如何提高固态电解质的离子导电率;二是如何构建稳定且高效的固固界面。她在泰达汽车论坛上的演讲中提到,虽然固态电池的安全性和能量密度较传统液态电池有显著提升,但仍需克服诸如快充后的安全问题、底部防护以及热失控等多重技术难题。
中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟提醒:“标准领先不等同于产业全链条领先。若关键材料(如锂镧锆氧电解质)仍依赖进口,中国仍可能受制于人。”
“固固界面接触不良,内阻陡增,性能会崩塌式衰减。”厦门大学教授孙世刚的警告直指核心难题。
在液态电池中,电解液可以充分浸润电极材料,确保锂离子高效传输。而在固态电池中,固态电解质与电极之间是刚性接触,容易形成高阻抗界面。中国科学院物理所的测试数据显示,全固态电池的界面电阻可达液态电池的10倍,部分情况下甚至需要50个大气压的外部压力,才能维持稳定运行--这对量产来说是巨大的挑战。
2026年7月,工信部新版《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB38031-2025)将正式实施,要求电池“不起火、不爆炸”,且热失控烟气不得对乘员造成伤害。这对能量密度更高的固态电池提出了更严苛的安全要求。
中国科学院物理所团队近期开发出“超薄界面修饰层”技术,可将界面阻抗降低50%,但商业化仍需3-5年。“孔隙率必须压到5%以下,否则锂离子寸步难行。”吉阳智能董事长阳如坤揭示了制造端的残酷现实。
目前,全固态电池的制造依赖干法电极等静压设备等新工艺,成本比传统湿法高40%。此外,硫化物电池的生产环境要求极为苛刻--露点温度需低于-60℃,以防止电解质遇水分解。这些因素共同导致全固态电池的量产时间表大幅延后。
中国汽车工程学会标准负责人透露:“计划2027年推动团体标准升级为国家标准,并与国际电工委员会(IEC)接轨,推动中国标准全球化。”
全固态电池不仅是技术路线的竞赛,更是标准制定权的争夺。中国通过“团体标准”率先卡位,为产业链赢得了战略主动权。然而,从实验室突破到规模化应用,从标准领先到全产业链自主可控,中国仍需跨越多重鸿沟。这场“固态革命”的终局,或将重新定义全球能源权力的版图。(记者 祁晓玲 马艳)
转自:中国工业报
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