比亚迪、一汽60Ah全固态电芯相继登场，“绝对安全”仍存挑战

中国新能源产业正全力推进下一代电池技术的研发与商业化进程，其中，全固态电池被视为打破现有液态电池在能量密度与安全性能上限制的关键路径。

 

近期，比亚迪与一汽集团相继宣布在全固态电池技术领域取得显著突破，各自成功开发出容量超过60Ah的大容量全固态电芯，这标志着全固态电池技术正快速向工程化应用阶段迈进。

比亚迪透露，其60Ah级全固态电芯已顺利完成中试生产线验证，展现出卓越的性能指标：能量密度高达400Wh/kg和800Wh/L。

这一成就得益于比亚迪在材料体系上的深度创新，包括采用复合高镍三元正极材料，其中活性物质占比超过85%，并计划未来提升至90%以上；选用卤-硫化物复合固态电解质；以及采用硅基负极，并成功克服高硅含量负极材料的膨胀问题，实现了近乎零膨胀的效果。

与此同时，一汽集团也宣布其最新研发的全固态电池已达到66Ah的容量水平。值得注意的是，在2024年，全球范围内公开报道的全固态电池容量大多集中在20Ah至40Ah之间，如梅赛德斯-奔驰与Factorial合作推出的首批全固态电池，容量仅为40Ah。

 

因此，中国企业率先将全固态电池容量提升至60Ah以上，这不仅是对容量瓶颈的重大突破，也预示着全固态电池技术正从基础科研与功能性开发加速向实际应用转化。

从20Ah至60Ah的“质变式”提升，背后是全固态电池材料体系向多元复合化发展的战略支撑。为了突破性能极限，全固态电池材料研发呈现出多元化趋势，涉及复合固态电解质、复合改性正负极材料等。

然而，复合材料体系在提升电池综合性能的同时，也引入了新的挑战，如广汽埃安所指出的，复合固态电解质体系在材料设计与电芯结构优化方面面临诸多难题，相较于单一硫化物固态电解质体系，其产业化进度相对较慢。

此外，更大容量的电芯进一步加剧了固固接触界面等关键问题的复杂性。在安全性能方面，尽管比亚迪与一汽集团宣称其大容量全固态电池分别通过了192℃和200℃的热箱滥用测试，相较于传统液态电池的178℃有所提升，但仍未达到中国国家标准GB38031《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中300℃不发生热失控的“绝对安全”标准。

更为严苛的安全测试显示，固态电池一旦发生热失控，其温度骤升、反应迅速、超压巨大及易爆燃的特性不容忽视，尤其是高镍三元正极材料的热稳定性成为制约全固态电池安全边界的关键因素。

在追求更高能量密度的征途上，全固态电池放大生产的工程化与产业化挑战日益凸显，包括一致性、良品率、生产效率及成本控制等问题。例如，广汽埃安在追求400Wh/kg能量密度时，全固态电池正极片厚度显著增加，这对电极制备工艺提出了更高要求，同时需要更薄的固态电解质膜及更高离子电导率的材料。

在模组与系统集成层面，更大容量电芯要求优化模组强度、系统内部应力分布及热管理策略，而大尺寸电芯的压力均匀性与长期稳定性更难保障。

尽管面临诸多挑战，比亚迪、长安汽车等车企已公开宣布全固态电池的量产时间表，计划在2027年左右实现60Ah全固态电池的示范应用，并在2030年左右推进大规模量产，这彰显了新能源产业在全固态电池技术商业化上的坚定决心。

总体而言，全固态电池的大规模商业化应用仍需克服一系列技术与工程难题，尤其是在追求更高能量密度的同时，确保电池的绝对安全，将是全固态电池技术能否真正取代传统液态电池并赢得市场的关键。

展望未来，为了实现500Wh/kg甚至600Wh/kg以上的能量密度目标，全固态电池负极材料可能需要从硅基负极迭代至锂金属负极，正极材料也需要引入更为先进的体系，如锂硫、锂氧等。全固态电池的未来既充满机遇，也面临巨大挑战。