全 固态电池 ,被视作下一代 动力电池 的终极方案。
但过去十几年,硫化物、氧化物、聚合物和卤化物这几条主流技术路线,像四座各有裂缝的堡垒——没有一座能同时守住成本、安全与性能三道城门。
宁德时代 董事长曾毓群在2026大连达沃斯论坛上直言:当前固态电池技术成熟度仅为Level 4(满分9级),距离真正量产尚远。
事实证明,全固态电池并不如市场和车企所炒作的,仿佛“元年”就在明年。资本画出的时间表,和技术的客观发展阶段已严重脱钩。
不过有一群人,正在“另起炉灶”。如同炼金术士一样,他们把最“廉价”的原料投进反应炉,试图“点石成金”。近期,中国科学技术大学马骋教授团队在《美国化学会志》发表研究成果,为不可燃、低成本的锆基氧氯化物固态电解质补上了金属 锂 相容性差的短板,最终让全固态电池可以不再依赖易燃且昂贵的硫化物固态电解质。
图片来源:受访者提供
成本测算的结果是颠覆性的——仅仅固态电解质这一项,造价从硫化物的280.47美元/度电降到22.73美元/度电,相差超过12倍。这不是修补,这是重写底层材料逻辑。
资本狂欢之下全固态电池仍在摸索底层材料
全固态电池,泛指以固态电解质替代 电解液 和隔膜的电池,目前主要有聚合物全固态、氧化物全固态、硫化物全固态和卤化物全固态四条路线。
这四条路线各有拥趸,也各有命门。
硫化物离子电导率最高,性能天花板最高,被日韩企业寄予厚望。但其化学稳定性差,易燃,遇水易产生硫化氢,安全隐患很可能比液态 锂电池 有过之而无不及。而且,其核心原材料硫化锂单价高达数百万元/吨,导致电池成本将达到目前商业化锂离子电池的3-5倍,远未达到GWh级产线可以考虑的水平。
氧化物热稳定性好、耐600℃以上高温,国内布局最广,但其界面接触差、加工困难,全固态电池仍处验证阶段;聚合物加工性好,90%原材料可共享现有 化工 产业链,相对适配传统锂电产线,但其室温离子电导率低和易燃性是硬伤;卤化物氧化稳定性好、离子电导率高,被学界视为明星选手,但规模化制备、批次一致性和成本问题是商业化拦路虎。
当前,这四条路线,没有一条能同时跨过性能、成本与安全性的三重门槛。也就是说,关于“用什么固态电解质才能构筑适合商业化的全固态电池”,这个最为底层的问题,行业内仍未找到答案。
2026年,堪称国内固态电池“刷屏”之年。
图片来源:奇瑞官微
上半年, 国轩高科 披露金石全固态电池能量密度突破400Wh/kg,2GWh产线建设有序推进;奇瑞在“电池之夜”上官宣2027年启动全固态电池装车验证;东风 汽车 计划2026年底推出100辆固态电池示范运行车辆,2027年目标交付5万辆。吉利、一汽、 比亚迪 也纷纷放出2026年样车首发、2027年量产上车的信号。
资本市场 一片沸腾。但剥开喧嚣的表象,一个被反复回避的问题始终横亘在面前:这些“量产”到底量产的是什么?
2026年7月1日,全球首个车用固态电池国家标准正式实施,一纸国标撕开了所有模糊空间。标准以液态电解液质量占比为界:大于20%为液态电池,5%到20%之间为混合固液电池,只有液态含量低于5%、且通过120°C真空烘烤6小时失重率不超过0.5%的产品,才能标注为“全固态电池”。此前被包装成“固态突破”的产品,液态电解质含量普遍在10%到20%之间,在国标面前只能退回“混合固液电池”的阵营。
图片来源:财联社官网截图
真正厘清行业现状,2026年真正到来的,不过是混合固液电池的量产“元年”。
而如果把混合固液电池当作全固态电池的前奏,那全固态电池迟迟未能真正落地的背后,一个核心瓶颈已经愈发清晰——材料。半固态电池之所以无法实现能量密度的跃升,根本原因在于它仍未脱离液态电池的正负极材料体系。与此同时,环顾当下的四条全固态主流路线,正如前文所述,每一条也都有各自的先天缺陷。
外界与其一直追问“全固态电池还有多远”?不如先承认:赛道的竞争格局远未到比拼工程优化的阶段。真正能构筑具有商业化潜力全固态电池的固态电解质材料,仍未被找到。
炼金术:用最廉价的原料,炼出最顶级的性能
直面行业底层材料问题,中科大马骋教授团队的解决方案是果断放弃现有主流技术路线,从源头重写材料逻辑。
这条路的起点在2021年。团队开发并报道了锆基氧氯化物固态电解质,所有原材料均可通过 大宗商品 渠道以极低价格采购,材料本身不可燃,核心专利完全自主可控。
而当时学术界并不买账——成本问题在顶刊的价值序列里排不上号,大家关心的是离子电导率、稳定性这些“硬指标”。
但团队并没有因此而动摇初心。接下来的五年,团队一个问题接着一个问题地补:离子电导率不行就调成分,力学性能不够就改结构。大多数短板都补上了。但有一个问题差点让这条路走不通:锆基氧氯化物与金属锂负极不兼容。金属锂极强的还原性会把锆离子还原成导电的锆基金属,固态电解质一旦具备 电子 导通能力,还原反应就会持续向内推进,直到电池彻底失效。业内的通行做法是加一层硫化物作隔离。但把硫化物请回来,成本降不下去,能量密度也被牺牲,这条路等于白走。
在马骋教授团队近日发表于《美国化学会志》的成果中,研究人员采用“非金属阳离子掺入策略”针对性解决了该难题,使锆基氧氯化物也具备了不输硫化物的金属锂相容性,从而在电池层面彻底摆脱了对硫化物的依赖。采用该方案的锆基氧氯化物固态电解质,在锂对称电池中稳定循环达5000小时。搭配工业级9系高 镍 三元正极和金属锂负极的全固态电池,在80%容量保持率下实现170次稳定循环;换用锂硅合金负极后,循环次数提升至1312次。
图片来源:受访者提供
最关键的数字在成本端:由于全固态电池中可以不再使用任何昂贵的固态电解质,而仅由低成本的锆基氧氯化物固态电解质组成,因此该电池中固态电解质的成本仅22.73美元/度电,远低于硫化物路线的280.47美元/度电,两者之间的成本相差超过12倍。这意味着,全固态电池的商业化,终于不再被“天价”材料死死卡住喉咙。
更值得关注的是这条新路线的成长速度。目前业界最主流的硫银锗矿型硫化物固态电解质于2008年首次报道,18年过去,其对潮气敏感、释放硫化氢、易燃、昂贵等问题仍未解决。
而马骋教授团队锆基氧氯化物路线尽管在2021年提出时除了成本优势以外各方面都不占优,但是短短5年内,离子电导率低、力学性能弱、负极适配性差等问题,都被团队一个一个切实的解决掉,以至于在今天,锆基氧氯化物可以不依赖硫化物固态电解质、独立的组装出性能优异的全固态电池。
图片来源:受访者提供
当然,从实验室验证通过到真正装车上路,中间还有很长的路要走,这其中至少还要经过产业化可行性验证、PMF(产品市场契合度验证)、小试、中试、试生产。在每一步可能碰到的具体问题都尚未暴露的情况下,对于产业化的预期时间进行任何判断都是有失客观的。
唯一能确定的,就是这个过程绝不可能2-3年内就走完。以液态锂离子电池为例,尽管1985年吉野彰就已在实验室完成原理验证,但是6年之后的1991年,索尼才首次推出商业化的液态锂离子电池,而且还是在小型 消费 类电子上。之后在21世纪出现 新能源车 需求的时候,液态锂离子电池已经过了多年的发展,但仅仅把这种早已极为成熟的电池技术用于新能源车,又花费了至少4年。
从这个视角判断,全固态电池上车,也绝不可能是短短数年内就发生的事情。
全球追逐“圣杯”合肥用时间差拿下先发优势
尽管全固态电池的产业化客观的具有较长的 周期 ,但这一技术仍然是全球各个经济体竞相追逐的战略高地,因为谁率先实现其产业化,谁就能成为下一代电池技术的规则制定者。
日本是最激进的玩家。经济产业省自2023年启动《电池供应保障计划》,截至2026年第一季度,已累计为五大全固态电池供应链项目发放6.6亿美元专项补贴,其中18%的资金定向投向硫化物固态电解质和硫化锂核心原料的量产技术攻关。
韩国同样不甘落后,三星SDI的量产进程持续推进,聚焦人形 机器人 、UAM低空出行等场景的定制化固态电池开发。美国则瞄准航空航天、高性能赛车等高附加值场景。
据集邦咨询判断,2026至2030年将是全球固态电池产业化的关键窗口期,各国产业链的技术迭代节奏将直接决定下一代动力电池的市场话语权归属。
在这场全球竞赛中,中国的打法与日韩截然不同。深耕产业链配套,以半固态电池率先实现量产装车,同时在全固态领域通过材料、设备、电芯、 整车 全链条协同攻关、加速追赶。
而合肥,凭借自身打造的独特科创生态,正让中国在这场竞赛中多一分底气。
图片来源:受访者提供
马骋团队开创的锆基氧氯化物全固态电池不仅是一条实验室验证通过的技术路线,而且已进入了产业化可行性验证的阶段。能实现这一进度,合肥良好的科创生态和制度设计功不可没。
2024年,依托中科大的“成果赋权”机制,成果转化公司“固宁纪元”成立。专利权已从学校变更到公司名下,从而确保团队可以合法、合规的安心推进产业化验证,而无需担心因成果转化公司核心专利缺位,在上市审核中构成资产不完整的实质性障碍;并且,任何未经授权从事或宣称该技术产业化的第三方,都将面临法律风险,从而为创始团队营造了良性环境,避免恶性竞争。
这种机制确保了最适合做这件事的人能够在做出发现的那一刻(通常在该技术的论文发表、从而为世人所知之前1-2年)就立刻开始安心、专注的从事成果转化,并且能不断的利用技术原创者独有的这一先发优势,如滚雪球般的进一步构筑起产能、供应链等各方面的壁垒。
另一方面,合肥科创服务载体科大硅谷,则在产业落地端发力高校创新成果转化。
从早期投资、对接社会资本、链接政府资源等多方面,培育新兴市场主体。安徽国控高校成果转化创业投资基金已精准投资多个高校科技成果转化项目,其中不少优质项目,背后都有科大硅谷的身影。
在当前的科技成果转化框架下,能同时满足核心专利清晰、赋权路径合规、原创者主导转化的团队,在全国范围内并不多见。截至目前,合肥已形成一套闭环的高校科技成果转化体系:中科大成果赋权让专利“落袋”、科大硅谷让资本“入场”、产业基金让孵化“加速”。想要高效的做出原创性的底层科学突破,并且在第一时间推进产业化,是任何单独的高校和单独的企业都无法完成的,而“合肥模式”则有机融合了两者,让这成为了现实。
硫化物路线18年前就已存在的问题,今天仍然在攻关中,而中科大这条“少有人走的路”,5年就已补齐了大部分短板,并且已借由合肥模式进入了产业化验证的阶段。
当谈及融资时,马骋教授表现出了并不常见的克制:“全固态电池的商业化是持久战。如果明明尚未达到产业化的关键节点就过多、过快的融资,对项目发展其实是弊大于利的,因此我们并不会仅仅因为机构表现出兴趣,就效仿很多明星项目频繁融资。每次开放额度的时候,我们都会非常谨慎。”
马骋教授特别强调:“毕竟,融资是为了把企业办好,而不应该反过来,违背客观产业规律的把企业发展成迎合融资的节奏。”
