肖成伟 中国电子科技集团18所研究员

　　孙旭东 中国汽车工程学会科技创新部主管

　　全固态电池作为下一代电池技术的重要发展方向，正处于多种技术路线并行发展、AI 助力研发加速、量产障碍待突破且未来商业化场景逐渐清晰的关键阶段。其核心进展体现在硫化物、氧化物、聚合物、卤化物等多技术路线的竞争与协同，AI 等新兴技术为材料与电池的研发和产业化注入新动力，量产制约难题与测试标准适配加速解决，未来 3-5 年在新能源汽车、低空经济、机器人等多个领域的商业化应用值得期待。

　　当前全固态电池技术路线处于多种技术路线齐头并进的阶段，主要分为硫化物、氧化物、聚合物、卤化物及其复合体系等路线。全固态电池电解质的选择需同时兼顾高离子电导率、宽电化学窗口、可加工性、高稳定性和低制造成本等要求，单一指标无法满足使用要求，必要的情况下可采用多种固态电解质复配以获得较佳的综合性能。目前看接近产业化的技术路线主要有两条，一是硫化物电解质，其离子电导率较高，但需要在材料空气稳定性、生产环境控制和成本等方面做出较大努力和提升；二是聚合物复合电解质，其可加工性更佳，可与硫化物/氧化物/卤化物等复合，提升其综合性能，但需要进一步提高其离子电导率和电化学窗口等。

　　未来，全固态电池技术突破主要有以下几个方向：1）电解质材料创新，持续研究硫化物固态电解质路线及聚合物复合电解质路线，提高离子电导率，降低成本；2）界面工程优化，研究离子传输机制，提出固-固界面接触电阻大、锂枝晶生长解决方案；3）制造工艺及装备升级，干法电极工艺替代湿法，研发全固态电池专用工艺及设备技术，提升产品一致性，降低制造成本。

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　　AI 助力：加速全固态电池的研发与产业化

　　面对全固态电池研发中的锂金属/硅碳负极应用、高镍/富锂正极应用、固/固界面工程、电解质稳定性和生产工艺等核心难题，传统研发模式已难以满足需求。AI 技术的引入，为全固态电池的研发带来了新的突破。

　　借助 AI 等新兴技术，可实现：1）加速材料研发进度，依托专家智能体，涵盖材料结构、性质计算及物质传输反应路径计算等。通过智能体进行材料筛选与优化，实现全流程智能化，可大幅提升研发和生产效率，推动全面自动化进程。2）打造零缺陷智能制造，通过 AI 技术覆盖材料筛选、合成制备、表征测试等研发全流程，构建 “AI + 材料” 的协同研发体系，加速技术迭代并推动新材料的大规模应用；生产方面，通过 AI 算法分析生产数据，优化工艺流程及生产能耗，降本增效。3）提升电池产品使用可靠性，AI 构建的数字孪生模型可实现电池结构的动态优化，实现电池产品全生命周期的实时模拟，提高安全可靠性，有效延长使用寿命。

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　　量产挑战：技术与成本的双重考验

　　从车企视角来看，全固态电池量产存在两大主要障碍。

　　一是部分科学问题和产业化问题尚未解决。高离子电导率、高界面稳定性、高材料稳定性是选择全固态电池材料的三个核心指标，现阶段材料层面仍存在结构稳定性差、体积膨胀大、接触界面小、界面接触失效、锂枝晶生长等科学问题。全固态电池仍需要外部提供较高束缚压力，以保证固固界面下良好的电池反应。此外，全固态电池对于整车的热管理设计、系统 / 底盘集成、结构件设计、全生命周期监测和管理提出了新的要求，需要整车和电池企业深度协同设计。

　　二是全固态电池生产制造和测试评价尚未形成成熟方案。全固态电池制造难度较大，现有产业链能够兼容的设备较少，需要研发新型生产工艺和设备，且其成本较高，尚未达到大规模普及的阶段。全固态电池测试标准体系有待建立和完善，需从实际工况出发，通过全生命周期、全场景、多工况等条件，模拟电池实际需求和性能表现，测试电池的综合性能及安全性。

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　　商业化进程：从实验室到市场的跨越

　　未来 3 - 5 年，全固态电池有望在高端新能源汽车、低空经济和机器人等领域率先实现商业化应用。在高端新能源汽车领域，一汽、东风、长安、上汽、比亚迪（002594）、奇瑞、吉利等多家车企计划 2026-2027 年实现全固态电池装车验证或小批量生产，目标能量密度达 350-500Wh/kg，可显著提升续航能力；在低空经济（eVTOL）领域，对电池能量密度（>500Wh/kg）和安全性要求苛刻，全固态电池将成为关键解决方案，上海时的科技已获 350 架 eVTOL 订单，推动商业化落地；在机器人及特种领域，依赖全固态电池的高环境适应性，人形机器人、储能及军工领域需求快速增长。