文章核心观点 - 全固态电池被视为解决电动汽车“里程焦虑”问题的关键技术，其通过使用固态电解质和高容量正负极材料，有望显著提升电池能量密度和安全性 [1][2][3] - 国内首条大容量全固态电池产线已建成并进入小批量测试阶段，计划在2027年至2030年间逐步实现批量生产 [1] - 尽管前景广阔，全固态电池的大规模推广应用仍面临材料成本、固-固界面稳定性及制造工艺等多重关键技术挑战，产业链成熟尚需时日 [4][5][6] 全固态电池与锂离子电池的区别 - 最大不同在于使用不易燃的固态电解质膜替代了传统的液态有机电解液和多孔聚合物隔膜 [2] - 电池充放电过程中，锂离子通过固态电解质中的特殊离子通道完成输运，避免了液态电解液的漏液、腐蚀和燃烧问题 [2] - 固态电解质的稳定性和安全性允许使用更高理论比容量的正负极材料，从而有望显著提升电池的能量密度 [2] 全固态电池对电动汽车续航能力的提升 - “里程焦虑”的根本原因是当前锂离子电池能量密度较低，全固态电池通过使用高比容量正负极材料可直接带来能量密度的大幅提升 [3] - 安全性优势使全固态电池在系统集成时可减少部分安全结构，整体结构更紧凑，进一步优化能量存储空间 [3] - 理论上，应用全固态电池可使电动汽车在相同电池包尺寸和质量下续航里程超过1000公里 [3] 全固态电池大规模应用面临的挑战 - 研发尚处初期阶段，核心材料固态电解质的原料和工艺成本较高，且制备过程对空气敏感，需要特殊设备和环境控制，低成本合成制备技术有待突破 [4][5] - 正负极活性物质与固态电解质之间形成固-固界面，充放电过程中的体积变化会对这种刚性界面接触的稳定性构成极大挑战，例如硅碳负极会导致较大体积膨胀和界面阻抗 [6] - 实现规模化需要从材料、设备等多领域进行协同创新，深入研究和突破固-固界面稳定性等关键技术难题 [6]