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广汽全固态电池中试产线成色几何?

发布时间:2025-12-16 15:55:38来源: 18736031234

一面是技术瓶颈的突破,一面是资本市场的热捧,2025年,全固态电池迎来关键转折年。

12月,卫蓝新能源的IPO为固态电池行业添了一把火,该公司的股东阵容十分豪华,包括华为哈勃投资、小米长江产业基金等公司,估值已有185亿元。若进展顺利,有机会冲刺A股市场“固态电池第一股”。

下场造固态电池的还有不少主机厂。11月末,广汽集团表示率先在国内建成首条大容量全固态电池中试产线,标志着广汽向2026年全固态电池实现装车迈出关键一步。

在10月份,国内全固态电池也是利好消息不断:10月18日,奇瑞展出犀牛S全固态电池模组,宣称电芯能量密度达到600Wh/kg;10月23日,欣旺达发布新一代聚合物全固态电池“欣·碧霄”,宣称能量密度突破400Wh/kg。

但在这场狂欢中,也有人格外理性。比如宁德时代董事长曾毓群曾言,如果用数字“1~9”表示固态电池技术和制造的成熟度,“1”是刚开始涉及,“9”是技术成熟可大规模生产,当前行业最高水平只到了“4”。

放言“率先”建成首条大容量全固态电池中试产线的广汽,其成色几何?阻碍全固态电池实现的技术难题又是什么?

 

三道“技术天堑”

在今年5月22日之前,因为没有明确的“全固态电池”定义,“半固态电池”“混合固液电解质电池”等概念常被拿来与“全固态电池”混用。但在今年5月22日,中国汽车工程学会正式发布《全固态电池判定方法》(T/CSAE 434-2025),首次在全球范围内明确定义“全固态电池”。

方法规定,全固态电池“离子传递完全通过固体电解质实现”。并给出了“两步走”的判定方法:第一,定性检测:破口目视无液体渗出;第二,定量检测:120℃真空干燥6小时后,电池失重率<1%(失重率=样品失去质量/初始质量)。

全固态电池,的确比传统液态锂电池有不少优势。

传统液态锂电池由正负极、电解液和隔膜组成。充电时,锂离子会通过隔膜从正极跑到负极;电子则被隔膜阻挡,通过外部电路跑到负极;随着锂离子和电子装满了负极,电池的电就被充满了。而在放电的过程中,锂离子和电子的运动方向则相反。

在全固态电池中,液态锂电池中的电解液和隔膜被固态电解质取代。固态电解质因拥有耐高温、能量密度天花板更高、高低温环境下性能表现稳定等优点,吊足了科学家与工程师们的期待,各家车企与电池企业由此开启了一场在资本喧嚣下的技术突破、工程验证与商业化量产的长征。

但很快他们就发现,横亘在面前的是三道技术“天堑”:

第一,找不到完美的固态电解质材料。目前主流材料主要有聚合物、硫化物、氧化物三种,聚合物寿命长、安全性强,但离子电导率差;硫化物离子电导率强,但“易燃易爆炸”;氧化物离子电导率中等,但质地脆、易断裂。

第二,固—固界面接触问题。没有了电解液,同为固态的电解质与正负极接触时,中间会存在大量接触孔隙,大幅增加界面阻抗。

第三,离子传输效率低。在液态锂离子电池中,电解液充斥整个厚电极内部,锂离子能够自由“游泳”;但在全固态电池中,离子只能在固态电解质构成的“隧道”里穿梭,难度大增。

对此,广汽提出了三种解决办法:

第一,广汽研发出了大宽幅、高韧性硫化物全固态电解质膜。广汽集团固态电池平台高级经理史刘嵘表示,该固态电解质可以耐热到三四百摄氏度以上。

第二,广汽采取了原位界面融合和等静压工艺技术。前者通过在电极与电解质界面处引入特殊的功能性材料,好比添加了一种“分子胶水”,大幅降低界面阻抗。后者则是通过均匀的高压力将电极和电解质压实在一体。

第三,得益于以上三种技术,广汽固态电解质材料离子电导率突破10mS/cm,达到行业头部水平。

史刘嵘还透露了另外几个关键指标:广汽已率先具备量产电池容量60Ah以上的车规级全固态电池条件,同时电池能量密度已突破400Wh/kg。

不过对广汽大容量全固态电池的几个关键指标,一位固态电池研发工程师向21世纪经济报道记者提出了一些疑问:

第一,广汽的全固态电池容量为60Ah,远超目前行业内的20~30Ah,但能量密度却与后者一样,为400Wh/kg,这意味着广汽的全固态电池体积较大。且行业内通常的做法是选择把2~3块20~30Ah的全固态电池串联,以达到同样的效果。为什么广汽选择做容量高达60Ah的全固态电池?该全固态电池的能量密度是否可以进一步提升?

第二,这位工程师向记者展示了在不同配方中,液态锂离子电池中电解液的电导率的不同差异,但都在10mS/cm左右,比如10.03mS/cm、9.08mS/cm等等。一般固态电解质中的离子导电率只能无限接近但无法超过电解液,这就好比一个人在沙子里游泳,永远也无法比在水里游泳快。

但现在行业中已经有不少企业,声称其研发的固态电解质中的离子电导率已经“突破”10mS/cm。“这是否可能因为他们在固态电解质中掺杂了离子液?因为离子液中离子电导率可达20~30mS/cm,这样突破10mS/cm也就不奇怪了”,这位固态电池研发工程师向记者表示。

这位固态电池研发工程师告诉记者,目前全球最前沿的科学家仍未找到解决全固态电池难题的技术方法。全球最前沿论文如《Nature》中为解决“固—固界面难题”和全固态电池中“离子传输速率低”的难题,常采取的方法仍为加入少许离子液,或者采用“超离子导体”材料等,但成本皆太高。

针对上述质疑,21世纪经济报道记者向广汽集团发送了采访函,但截至发稿,对方尚未回复。

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