◇半固態與全固態電池的路線之爭，本質是產業優先級選擇：半固態以務實性降低變革風險，適合當下中國市場;全固態以性能錨定未來，契合日韓電池廠商技術突圍戰略

◇我國固態電池的大規模商業化仍然面臨界面阻抗高等技術瓶頸以及成本高昂的難題，需以“技術攻堅+產業生態力”雙輪驅動，將實驗室優勢轉化為市場話語權

固態電池作為下一代鋰電池的核心技術方向，相較于液態鋰電池，能夠提供更大的能量密度、大幅提升續航能力，顯著提升安全性、避免液態電解液泄漏以及降低熱失控風險，同時工作溫度范圍更寬、在極端環境的適應性表現更為突出，在新能源汽車、低空經濟及消費電子等領域具備廣闊的應用前景。

目前固態電池大規模應用仍需破解若干難題，主要包括材料技術瓶頸、工程化量產瓶頸以及成本高昂。

固態電池產業化破局需要多維度協同，一是加強政策支持與引導，通過制定行業標準、財政補貼與研發支持等驅動固態電池產業化;二是電池與材料廠商加快材料與工藝革新，一方面，材料端需要通過材料體系創新和界面優化以突破技術瓶頸，另一方面，制造工藝與設備端有待于革新升級，同時需要優化制造流程提升良率和生產效率;三是應用場景拓展推動降本與規模化落地，加快機器人、eVTOL等應用場景率先拓展，推動固態電池規模化降本，繼而在新能源汽車領域加快實現商業化應用。

半固態與全固態雙線并行

技術路線方面，主流固態電解質材料包括硫化物、鹵化物、氧化物和聚合物電解質四大類，不同固態電解質各具優劣勢，產業界仍在探索最適合固態電池量產的技術路線。

具體而言，聚合物浸潤性好、加工性能好，但耐氧化性差、電導率低、本征安全性差，可與鋰鹽絡合改善導電性或用作顆粒狀無機固態電解質的骨架或固固界面過渡層;氧化物本征安全性好、化學穩定性較好、制造成本相對較低，但加工性能差、電導率低、電化學窗口較窄，實際使用中可作為半固態電池的核心電解質層;硫化物室溫電導率高、機械加工性能好，但化學穩定性差、制造成本高，目前多作為核心電解質層用于開發全固態電池方案;鹵化物離子電導率亦能滿足應用要求，且成本相對較低、柔韌性較好、電化學窗口較寬，目前多用于作為固態電池的正極包覆材料。

從目前技術路線選擇來看，全固態電池主流布局路線為硫化物、鹵化物復合電解質，離子電導率等性能較高，但化學穩定性較差、成本高等問題導致其規模化應用難度較大;半固態電池則多采用氧化物、聚合物復合電解質，成本相對較低、易于產業化落地，但性能上限較低。

此外，電池形態方面，目前半固態電池與全固態電池雙線并行，部分觀點認為半固態電池為過渡產品;部分觀點認為半固態電池并非過渡路線，而是獨立路線，因其設計目標并非服務于全固態電池，而是直接滿足下游動力和儲能客戶需求。

半固態與全固態電池的路線之爭，本質是產業優先級選擇：半固態以務實性降低變革風險，適合當下中國市場;全固態以性能上限錨定未來，契合一些電池廠商技術突圍戰略。

對于產業鏈相關企業而言，需在短期半固態電池商業化與長期全固態電池終局目標之間平衡資源投入，以半固態電池為先鋒，同時做好全固態電池戰略儲備，全面實現技術與量產突破。

產業化仍存難點

全固態電池大規模產業化面臨的挑戰主要在于，材料性能與界面接觸問題、制造工藝復雜、產業鏈不完善等因素致成本高昂。

材料端來看，全固態電池在電解質、正極、負極等材料技術層面以及固固界面接觸方面仍面臨諸多挑戰。

在電解質方面，硫化物電解質為全固態電池的主流電解質技術路線，因其室溫離子電導率較高、接近液態電解質，并且具備良好的機械加工性能;但其化學穩定性較差、成本高等問題導致其規模化應用難度較大。

以LiPSCl粗粉電解質體系為例，其主要原料包括硫化鋰、五硫化二磷和氯化鋰，其中硫化鋰在原料中的質量占比30%以上，在成本構成中占比高達82%。硫化鋰當前生產成本較高，市場價格在200萬～300萬元/噸，主要由于硫化鋰化學性質較為不穩定，易于與空氣中的水、氧發生反應，Li2S發生水解反應生成LiHS和LiOH，進一步水解會生成有毒氣體H2S，具備較高的生產安全風險，對于生產環境和儲運條件要求較高，推升其制造加工成本。

在正極材料方面，由于固態電解質能夠承受更高電壓，因而能夠使用高電壓平臺的正極材料，提高工作電壓進而提高能量密度，目前固態電池的正極材料也在往高電壓、高比能方向持續迭代，對于能量密度做到500Wh/kg的固態電池就需要匹配富鋰錳基等更高能量密度的正極，而富鋰錳基產業化應用面臨著初始庫侖效率低、電壓/容量衰減、倍率性能較差等挑戰，處于產業化早期階段。

在負極材料方面，鋰金屬理論比容量高達3860mAh/g，是目前已知的電勢最低的電極材料，并且密度低，有望成為下一代負極材料的迭代方向。然而，鋰金屬負極不可控的鋰枝晶生長和界面副反應等問題，可能造成電池結構破壞，仍是當前鋰金屬負極應用過程中面臨的重大挑戰。

固固界面接觸仍存堵點。液態電池由于電極材料浸潤在電解液中，二者可長期保持穩定接觸;而固態電解質與電極材料均為固體材料，一方面固固接觸面積不足導致界面電阻大幅增加，另一方面伴隨著電池充放電時電極膨脹，容易引發固固界面接觸變差，固固界面接觸的不穩定性將嚴重影響電池的電化學性能和安全性。

制造端來看，全固態電池制造難度大幅提升。

在前端制造環節，極片制造/電解質成膜環節需要匹配干法電極工藝。對于硫化物技術路線，硫化物電解質對空氣、水和極性有機溶劑敏感，一方面，上料輸送環節需隔絕空氣、密閉輸送，且設備自動化率提升;另一方面，極片制造/電解質成膜環節需要匹配干法電極工藝，這一工藝不使用有機或極性溶劑，與硫化物固態電池制造過程相匹配。其中干法成膜為核心環節，精度要求高、工藝難度較大，設備價值量較高。

在中段制造環節，采用疊片替代卷繞，新增膠框印刷+等靜壓處理環節等。由于固態電解質具有脆性、不適用于卷繞工藝，通常需要采用疊片工藝且對疊片精度要求提升。新增膠框印刷環節，主要是將樹脂印刷到電極邊緣位置形成回形框，在壓力下起到支撐和絕緣作用。等靜壓處理主要是為了確保固態電解質與電極界面緊密接觸，提升固固界面的離子傳導性能。中段環節由于對疊片機的精度要求更高，以及新增膠框印刷和等靜壓設備，尤其等靜壓環節壓力要求較高、技術難度較大。

在后段制造環節取消注液環節，高壓化成壓力要求提升。后段高壓化成設備升級，對壓力的要求提升，主要是改善固固界面接觸與激活離子通道。

產業鏈仍處于發展階段。

相較于成熟的液態鋰電池產業鏈，固態電池產業鏈仍處于發展階段，面臨多重制約因素。材料方面，受限于有限的生產規模與采購渠道，關鍵原材料如硫化鋰等尚未形成穩定供應體系。制造方面，受制于設備成熟度不足與工藝積累有限，生產良率偏低、制造成本較高。

整體而言，全固態電池產業鏈仍需加強材料創新與界面問題優化，提升生產制造工藝成熟度，以及促進產業鏈協同，以推動固態電池生產成本下降，加快產業化落地。

將實驗室優勢轉化為市場優勢

我國積極推動固態電池的發展，在政策支持、技術與產業化進展方面具備一定優勢。

政策層面，工業和信息化部2024年投入60億元資金支持6家電池廠和車企的固態電池研發項目，目標2027年各個項目分別實現1000輛車示范性裝車。

技術與產業化進展層面，一方面，半固態產業化加速突破，技術平價加速到來。動力方面，2025年8月上汽發布全新MG4，其中半固態電池版價格9.98萬元，首次將半固態電池車型價格拉入10萬元以內;儲能方面，2025年8月，南都電源斬獲總容量2.8GWh的獨立儲能項目訂單，為全球最大的半固態電池儲能項目，采用南都自主研發的314Ah儲能半固態電池。伴隨半固態實現技術平價，半固態電池滲透率有望加速提升。

另一方面，全固態電池逐步進入中試階段，多家車企開啟樣車路試。多家電池廠全固態產品中試線逐步落地，例如，國軒高科5月宣布首條全固態中試線貫通;億緯鋰能已完成小軟包電池組裝工藝開發，百MWh的中試線將在2025年投入運行;孚能科技的全固態電池能量密度可達400～500Wh/kg，公司預計60Ah硫化物全固態電池將于2025年末實現小批量交付。

此外，全固態樣車路試逐步開啟。5月奇瑞汽車搭載全固態電池的星紀元ET開啟路試;長安汽車預計金鐘罩全固態電池將在2025年底前實現功能樣車首發。

但我國固態電池的大規模商業化仍然面臨界面阻抗高等技術瓶頸以及成本高昂的難題，需以“技術攻堅+產業生態力”雙輪驅動，將實驗室優勢轉化為市場話語權，才能在全球新能源產業持續占據領先地位。

攻堅關鍵材料與技術。一方面，通過配套建設全國重點實驗室、技術創新中心等，攻克固態電池產業化過程中的技術難題，推動技術創新和產業升級。另一方面，制定統一的技術標準和規范，明確固態電池的安全要求、性能指標、測試方法等，為技術研發和產品生產提供指導，減少技術路線的不確定性，推動固態相關布局企業按照標準進行生產和研發。

構建政策—資本—產業鏈協同生態。通過建立“中央資金+地方試點+企業聯盟”三位一體體系，以及專項債和稅收優惠等加大對固態相關企業的支持力度，降低企業前期風險成本，激發固態電池產業鏈市場活力。同時加強產業鏈上下游企業溝通合作，上游原材料供應商與中游電池制造商合作，共同研發和攻關關鍵材料，保障原材料穩定供應;中游電池制造商與下游客戶合作，開發適合不同應用場景的電池產品，共同推動固態電池產業的發展壯大。

加強應用場景的開發和拓展。錨定低空經濟、人形機器人等增量場景建立商業閉環，反向推動技術創新迭代、并推動固態電池規模化降本，打開遠期成長空間。

(作者為中金公司研究部電力設備新能源首席分析師)