当新能源汽车加速驶入千家万户，叩开时代之门，解决续航、充电、安全等焦虑就越来越紧迫。全固态电池凭借高性能密度、高安全性、宽温域、强动力、高功率等关键性能优势，成为新一轮电池技术竞争的关键领域，这项技术不仅是新能源汽车突破续航、补能和安全瓶颈的关键，更是推动可再生能源大规模存储和高效利用的重大支撑，对全球能源转型和可持续发展意义深远。一场关乎人类能源与出行未来的暗战，已经在各国企业的实验室与生产线间如火如荼，战场将很快推至车上。

2025共识之路：硫化物路线暂成主流选择
加速上车的全固态电池，每一步进展备受瞩目，每一条路线选择牵动多方神经与现实利益。
与液态电池相比，半固态电池、全固态电池的一项关键改变在于电解质材料。在这场决定未来能源版图的竞赛中，全球科研军团已分立四条赛道：聚合物体系、氧化物体系、硫化物体系和卤化物体系，应用中各有优劣，企业间也各有拥趸。其中硫化物路线优势渐显，大有成为产业化先锋之势。
在第二届中国全固态电池创新发展高峰论坛的聚光灯下，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示，2025年至2027年，石墨/低硅负极硫化物全固态电池将成为主要技术路线。当前要聚焦以硫化物电解质为主体电解质匹配高镍三元正极和硅碳负极的技术路线，以比能量400Wh/kg、循环寿命1000次以上为性能目标，确保2027年实现轿车小批量装车，2030年实现规模量产。
在众多企业的积极研发和布局下，硫化物固态电解质已经建立了小批量供应能力，正在努力攻克大规模生产工艺。据他透露，丰田、本田、宁德时代、比亚迪、吉利等全球主流企业都将硫化物电解质路线作为主攻方向，这一战队在全球的成员据不完全统计有30多家企业和机构，力推氧化物路线的则不超过10家，还有7家聚焦聚合物电解质。
在欧阳明高的预测中，未来数年的量产“三步走”路线图已徐徐展开：
2025—2027年，石墨/低硅负极硫化物全固态电池以200~300Wh/kg为目标，攻克硫化物固态电解质，打通全固态电池技术链，三元正极和石墨/低硅负极基本不变，向长寿命大倍率方向发展。
2027—2030年，高硅负极硫化物全固态电池以400Wh/kg和800Wh/L为目标，重点攻关高容量硅碳负极，三元正极和硫化物固态电解质仍为主流材料体系，面向下一代乘用车电池。
2030年以后，锂负极硫化物全固态电池以500Wh/kg和1000Wh/L为目标，重点攻关锂负极，逐步向复合电解质（主体电解质+补充电解质）、高电压高比容量正极发展（高镍、富锂、硫等）。
从实验室的少量制备到量产装车，从努力解决有毒的硫化氢到固态界面的精密调控，硫化物产业化曙光已现。但没有哪种路线是十全十美的，一种产品打天下也不太可能。欧阳明高也曾公开坦言，硫化物电解质也需要与聚合物进行复合。
一汽集团首席科学家兼研发总院（科技创新管理部）高端汽车集成与控制全国重点实验室主任王德平指出，每条技术路线各有优势，可以结合我们的应用场景开发适应性产品。每条路线在发展过程中都很重要，没有必要偏废。从前期实践来看，多电解质融合也是未来很好的举措。
没有永恒的王者，唯有持续进化。乾坤未定，难言哪条赛道会跑出黑马。

全球总攻时刻2027：从实验室到上车倒计时
2027年——这个被全球动力电池产业标注为“纪元更迭”的坐标点上，中国新能源汽车产业正加速将全固态电池装车，准备日后与传统液态锂电技术在市场应用中竞技。
王德平观察到，目前全固态电池经过近几年发展已突破关键技术，现在处于原型样机阶段。能量密度达400Wh/kg的全固态电池，预计在未来两至三年实现小批量装车应用。
十年磨剑的比亚迪实验室里，硫化物电解质的微光正照亮量产倒计时。从2013年技术路线的艰难抉择，到2023年产业化验证的奋力一跃，一路走到了量产装车“前夜”。深圳市比亚迪锂电池有限公司CTO孙华军手中的技术蓝图正指向2027年启动全固态电池的批量示范装车应用，2030年后将实现该技术的大规模商业化应用。为了实现这一目标，比亚迪在固态电池产品可行性方案上进行了多方面创新。在材料方面，以硫化物电解质为主，正极采用单晶高镍三元正极并进行界面包覆，负极则以硅碳为主，同时在其他关键功能材料上也不断探索。在电极层面，努力提高活性物质占比，目标是将正极活性物质占比提升至90%。电芯设计方案为60安时，能量密度达到400瓦时/公斤、体积能量密度为800瓦时/升。
据悉，2024年比亚迪就完成了60Ah全固态电池的中试下线，目前在忙于整个电芯系统、产线布局、材料等各个关键环节的攻坚。
长安汽车的“金钟罩”正在另一个维度划出弧光。能量密度达400Wh/kg的全固态电池“长安金钟罩”在2月9日发布，据称可实现1500公里纯电续航，3个倒计时牌将每一步安排得明明白白：2025年底完成功能样车首发，2026年实现装车验证，2027年推进逐步量产。
广汽集团的全固态电池采用了第三代海绵硅负极和高面容量固态正极技术，其开发量产得到广汽集团的战略资源高度聚焦，在去年已经宣布将全固态电池的装车计划放在2026年。
电池企业阵营的攻防同样激烈。由于全固态电池距离商品化还很远，宁德时代加大投入，计划在2027年实现全固态电池小批量量产。国轩高科的第一代全固态电池——金石电池已经在2024年亮相，预计2027年实现小批量生产及装车测试，2030年可能实现量产。
欧阳明高指出：中国全固态电池装车的时间应该在2027年。但要产生真正的颠覆性影响，还需占有相当的市场份额，至少先跨过1%这个拐点。

继续搬“山”突围，闯关产业化
“固态电池产业化仍需解决技术、工艺和成本的问题。”全国政协常委、经济委员会副主任苗圩指出，从目前全球研发进展看，固态电池技术工艺还没有成熟，2027年前后才能实现小批量生产，距离大规模的量产还需要更长的时间。
此前部分企业宣布已经量产装车的固态电池大部分是半固态电池。需要澄清的事实是，半固态电池仍然属于液态电池的范畴，不能与全固态电池混为一谈。绝不是液态电池随着电解液液体的减少就可以发展成为固态电池，这是完全两个不同的概念。
在技术层面，材料的远征之路并不好走，各种材料的光芒诱惑与致命缺陷同样显眼。中国科学院院士、厦门大学教授孙世刚指出，氧化物虽机械和热稳定性好，但离子电导率低、界面问题严重；硫化物离子电导率高，却稳定性差、成本高且界面问题突出。聚合物电解质虽界面好、易加工，但离子电导率低，与正、负极匹配性能差。复合聚合物固态电解质则存在界面稳定性和相容性差的问题。高离子电导率、良好化学稳定性及高机械强度，满足“既要又要还要”的固体电解质一“材”难求。
固固界面问题同样十分关键。在固态电池中，电极与电解质之间的界面接触不良，会导致电池内阻增加，充放电效率降低，进而影响电池的整体性能和使用寿命。高能固态电池面临的挑战主要来自如何进一步提升固态电解质的离子导电率、与锂金属和高比能电极材料的匹配性，和构筑相容稳定的固固界面。
苗圩算的一笔账，将全固态电池的成本高墙清晰地丈量出来：“液态锂电池成本约0.5元/Wh，而全固态电池材料成本高达2元/Wh，100度电池包仅材料成本超20万元，是液态电池的4倍。”还有材料价格曲线也勾勒出产业化的一条“心电图”：硫化物电解质依赖硫化锂，2024年价格达7万-8万元/公斤，虽预计2026年降至6000元/公斤，但仍远高于液态电解质。
在生产工艺上，全固态电池的生产工艺复杂、生产技术要求更高，电解质膜制备等工艺尚未成熟，良品率较低，涉及高温高压等复杂条件，增加了设备投入和生产难度，有测算称量产设备投资远高于液态电池。
但这一成本问题在前年“油电同价”、今年“智驾平权”的比亚迪看来，规模化就是“破城槌”：固态电池预计在2030年之后实现大规模应用，规模化效应降低单位成本，加上技术及生产工艺的不断优化，“固液同价”已不遥远。
将视野从全固态电池产业自身拉向全球竞争格局，从专利申请数量看，日本2024年初已占据全球近40%的固态电池专利，丰田、出光兴产等企业掌握硫化物电解质核心工艺。业内长鸣避免专利封锁、受制于人的警钟。此外，安全标准与测试体系尚未建立，要防止陷入“技术领先却失语国际”的困境。对此，王德平建议，一要加快标准的制定，特别是安全标准的发布。二要加快原创知识产权布局。现在特别在海外原创的产权相对还是比较少的。三要加强产业协同，同时积极参与国际标准的制定，提升国际话语权。

“Deepseek们”加码，AI如何神助攻
当“DeepSeek们”的算法洪流漫过实验室门槛，AI工具吞下海量文献、电池知识图谱已延伸至人类认知边界，“大模型+小型特战队”即可攻克原来百人军团围攻的课题，电解质研发投入曲线快速掉头向下……这场AI赋能的能源革命，正改写传统的研发定律与范式。大语言模型和AI for Science结合，升级研发平台，正成为全固态电池关键材料体系创新与构建的加速器。
“文献由AI阅读、报告由AI撰写、模型由AI计算、优化由AI执行”，欧阳明高指出，AI技术能够有效将电池研发的效率提升1~2个数量级，节省70%~80%的研发费用。
在中国电动汽车百人会论坛（2025）专家媒体交流会上，欧阳明高还谈了他对春节以来火爆全网的Deepseek的感受：这款工具的一大优点是通过无需人力干预的纯强化学习获取推理能力，大幅降低使用过程中算力资源的消耗。相比ChatGPT，Deepseek免费且开源，如果将电池的专利、文献、数据库全部构建起来，能推动大模型在各个领域加速部署。而且，这款工具在电池知识问答和文本挖掘方面表现出色，且初步具备了电池设计能力，可以推动形成专业领域垂直大模型，助力电解液和电池管理系统的开发等。但在科学分析能力上仍有待提升，需要更加专业的垂直领域大模型来完善。
通过高通量电解质计算软件快速筛选分子、提升材料研发效率，训练基于分子设计的基座模型Uni-Mol解决数据稀缺和碎片化问题，开发AI工具进行分子生成和预测、将一些研发难题转为数字化流程缩短工程化周期，通过智能设计软件将设计效率提升数倍……AI正在企业和研究机构的工作中大显身手。据宁德时代新能源科技股份有限公司研发总裁欧阳楚英分享，公司强调“AI+物理”模式，基于应用经验构建物理图像，从工程问题中提炼科学问题，并借助AI和实验形成闭环。宁德时代投入大量资源完善算力、算法、数据、模拟、设计和实验平台，将实验结果反馈到数据中，指导新实验，实现全链条打通。
在这场全固态电池的上车赛跑中，“Deepseek们”的加入，让全固电态电池产业化进程不再是线性发展的马拉松，或许将是指数级跃迁的星际穿越。行业共识的2030年大规模商用时间表，可能在AI的计算中提前解锁，或者转角遇到意外之喜。
当全固态电池大批量普及，将续航里程推向2000公里甚至更高的门槛、充电时间压缩至不需一杯咖啡冷却的瞬间，新能源汽车特别是纯电动车型的续航与补能焦虑正被一一瓦解，在市场上，纯电阵营或将很快以70%乃至更多的市场份额重掌权杖，在与插混、增程的三分天下中重回绝对主导地位，让传统产品沦为技术化石。而电动车的使用场景也将被重新定义：超长续航让充电桩从“生活必需品”变为“应急设施”，“一车一桩”成为历史书上特定发展时期的标签；新能源汽车或可解锁极地探险、超长途货运等全新市场，边界被无限拓宽。但“换心”不易，向“新”更不易，固态电池与液态电池的博弈缠斗，或许至少还有十年之久。
注：本文首发于《汽车纵横》杂志2025年3月刊