2025 年 12 月，新能源汽车行业传来重磅消息：国内首条大容量全固态电池产线已正式建成，目前正进入小批量测试生产阶段，计划在 2027 年 —2030 年逐步实现规模化量产。作为被业界寄予厚望的 “里程焦虑终结者”，全固态电池究竟与传统锂电池有何不同？能否真正让电动汽车续航轻松突破 1000 公里？距离全面普及还需跨越哪些难关？科技日报记者专访行业专家，为你一一拆解。
核心差异：告别液态电解液，安全与能量密度双升级
“全固态电池与传统锂离子电池的核心区别，在于电解液的彻底替换和正负极材料的全面优化。” 温州大学碳中和技术创新研究院院长侴术雷指出，这一改变直接重塑了电池的核心性能。
传统锂离子电池的结构的组成部分包括石墨负极、磷酸铁锂或三元正极，以及正负极之间的多孔聚合物隔膜和液态有机电解液。在充放电过程中，锂离子需要借助液态电解液在正负极之间迁移，而液态电解液存在漏液、腐蚀、易燃等固有风险。
西湖大学工学院助理教授向宇轩进一步解释，全固态电池用不易燃的固态电解质，替代了传统的液态有机电解液和多孔聚合物隔膜。目前主流的固态电解质技术路线主要有三条，分别是硫化物电解质、氧化物电解质和聚合物电解质。充放电时，锂离子可通过固态电解质中的特殊离子通道完成输运，不仅从根源上解决了液态电解液的安全隐患，还为使用更高容量的正负极材料创造了条件，理论上能同时实现安全性和能量密度的大幅提升。
2024年9月拍摄的锂金属固态电池成套线局部。新华社记者 唐文豪 摄
续航革命：1000 公里不是梦？关键在能量密度突破
“新能源车主的‘里程焦虑’，本质上是锂离子电池能量密度不足的问题。” 向宇轩直言，在电池包体积和重量受限于车身设计的情况下，传统锂电池的能量密度很难支撑更长的续航里程，而这正是全固态电池的核心优势所在。
传统锂离子电池的能量密度，主要受限于正负极材料较低的比容量。而全固态电池凭借固态电解质更优的稳定性和安全性，可适配更高理论比容量的正负极材料，直接推动电池能量密度实现质的飞跃。此外，全固态电池的安全性能大幅提升，使得电池包在系统集成时，可减少传统电池所需的复杂安全防护结构，让整体设计更紧凑。
“如果将全固态电池应用到电动汽车上，在相同电池包尺寸和重量下，能储存更多电能，续航里程自然会大幅提升。” 向宇轩表示，从理论上来说，全固态电池完全有能力让电动汽车续航突破 1000 公里，彻底改变用户的补能习惯。不过他也强调，目前全固态电池的规模化量产还面临技术和成本的双重挑战，真正实现这一目标还需要时间。
普及难题：技术、成本、工艺三重关卡待突破
尽管前景广阔，但全固态电池要从实验室走向千家万户，还需攻克一系列关键难题。向宇轩坦言，目前全固态电池的研发仍处于初期阶段，其核心材料和制造工艺与传统锂离子电池差异巨大，大规模推广应用尚需时日。
首先是成本控制难题。全固态电池的核心材料如高性能固态电解质，不仅原料成本高，制备和使用过程还对空气极为敏感，需要特殊设备和严格的环境控制，这使得规模化生产的成本居高不下。要实现普及，必须在低成本合成制备技术上取得重大突破。
其次是固 - 固界面稳定性问题。与传统锂电池的液 - 固界面不同，全固态电池的正负极活性物质与固态电解质之间形成的是固 - 固界面。在充放电过程中，活性物质会发生体积变化，这会严重影响 “刚性” 界面接触的稳定性。侴术雷举例，全固态电池若采用硅碳负极，会出现较大的体积膨胀，进而产生界面阻抗，在实验条件下甚至需要施加高压才能保证电池正常工作。这就需要科研人员从固态电解质的电化学和力学性质入手，深入研究界面作用机理，找到解决办法。
最后是制造工艺适配问题。全固态电池的生产流程与现有锂离子电池生产线无法直接兼容，需要打造全新的制造设备和工艺体系。这不仅需要巨额的设备投入，还需要产业链各环节协同创新，形成成熟的配套能力。
向宇轩表示，全固态电池的规模化应用，需要材料、设备、工艺等多领域的协同突破。随着国内首条产线的建成和测试推进，行业正加速向这一目标迈进，未来有望真正破解电动汽车的 “里程焦虑”，为新能源汽车产业发展开辟新的赛道。
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