文章核心观点 - 全固态电池被视为破解电动汽车“里程焦虑”的关键技术 其使用固态电解质替代液态电解液 有望显著提升电池安全性和能量密度 [1] - 国内首条大容量全固态电池产线已建成 正处于小批量测试生产阶段 计划在2027年至2030年间逐步实现批量生产 [1] - 全固态电池理论上可使电动汽车续航里程超过1000公里 但大规模推广应用仍需克服材料、成本及界面稳定性等技术挑战 [3][5] 全固态电池技术特点 - 全固态电池最大不同在于使用不易燃的固态电解质替代传统液态有机电解液 主要技术路线包括硫化物、氧化物和聚合物电解质 [2] - 电池结构上 使用固态电解质膜替代多孔聚合物隔膜和有机电解液 锂离子通过固态电解质中的特殊离子通道输运 [2] - 该技术可避免漏液、腐蚀和燃烧等问题 并允许使用更高容量的正负极材料 从而提升安全性和能量密度 [2] 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 全固态电池因固态电解质的稳定性 可使用更高理论比容量的正负极材料 直接带来能量密度大幅提升 [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 在相同电池包尺寸和质量下可储存更多电能 [3] - 理论上应用全固态电池可使电动汽车续航里程超过1000公里 是破解“里程焦虑”的关键突破口之一 [3] 大规模应用的挑战与前景 - 全固态电池研发尚处初期阶段 其核心材料固态电解质的属性与现有锂离子电池制造工艺有较大区别 [4] - 高性能固态电解质等核心材料的原料和工艺成本较高 制备过程对空气敏感 需要特殊设备和环境控制 需在规模化、低成本合成制备技术上突破 [5] - 正负极活性物质与固态电解质之间形成固-固界面 充放电过程中活性物质体积变化会对界面接触稳定性带来极大挑战 需解决界面阻抗问题 [5] - 攻克关键技术难题需在材料和设备等多领域协同创新 以推动生产应用走向规模化 [5]