固态电池为什么备受市场关注？因为其将极大拓展新能源汽车、低空经济、人形机器人等各大新兴领域的新能源应用，是未来新能源、新基建、新技术发展的主要方向。那么，固态电池有潜力颠覆现有电池体系吗？大规模商业化有什么技术阻碍和难点？固态电池时代中国电池产业发展还能继续领跑全球吗？
- 固态电池能颠覆现有电池体系，主要三大原因：
- 安全性更高：固态电解质不易燃且在高温下具有更好的稳定性和机械性能。 能量密度天花板更高：
- 固态电解质具有更宽广的电化学窗口，减少了与电极材料的副反应，拓宽了可用电极材料的范围。
- 循环寿命更久：固态电解质不易挥发且不存在泄漏问题。由于省去了液态电解质和隔膜，固态电池在重量上也有所减轻。
- 固态电池性能优势显著，但实用性和产业化任重道远，目前仍面临一些技术挑战。
- 离子运输：固态电解质离子导电率低，限制充放电速率。
- 锂枝晶：可能在晶内与晶间生长，导致电池短路和失效。
- 界面问题：电极和电解质之间的接触面积较小，导致界面阻抗增大，不利于锂离子在正负极直接传导。
- 成本：预计2026年聚合物固态电池成本将降至2.00元/Wh，相较于三元电池电芯价格的0.46元/Wh，仍有较大差距。
预计2030年全球固态电池出货将超过600GWh，出货量渗透率达到10%；2030年中国固态电池市场规模有望超过200亿元。
目前中国的半固态电池已经量产上车，主要应用于高端车型，新能源汽车市场上30万以上车型的占比15%左右，半固态电池主要完成这部分市场的渗透。在全球范围内，包括日韩、欧美在内的多个国家和地区都在积极推动固态电池技术的研发和产业化进程。国内电池龙头企业披露的时间表，全固态电池大规模量产大多在2027年左右。
1 为什么要固态电池？—“不可燃”、更安全，能量密度更高，循环利用更久
1.1 固态电池电解质熔沸点超200°C，安全性更高
液态锂电池发生事故，液态电解质是主要推手。 热失控（thermal runaway）是液态电池安全问题的主要原因。在电池的首次充电过程中，正负极表面会形成一层固体电解质界面（SEI）膜，这层膜能够暂时抑制电解质与电极材料之间的副反应，为电池提供一定程度的保护。然而，当电池遭受撞击、过度充电或外力穿刺等损害时，其热失控的风险会显著增加。一旦电池温度升高至90°C，负极表面的SEI膜便开始分解，导致热失控进一步恶化。在这种高温环境下，液态电解质与负极发生反应，释放出可燃气体，这不仅会使得电池内部的隔膜融化，引发正负极之间的短路。最终，电解液的燃烧可能会引发更严重的安全事故。
与液态锂电池相比，固态电池将液态电解质和隔膜替换成固态电解质，固态电解质溶沸点更高，大多数固态电解质的初始放热温度都在200°C以上，且无液态有机电解液，从根源断绝燃烧热源，以提高电池的安全性和稳定性。
