2月3日，立春，小編測試了手機(jī)版的DeepSeek——這一“大鬧新春和全球人工智能”的杭州深度求索人工智能基礎(chǔ)技術(shù)研究有限公司開發(fā)的大語言模型（LLM）之一，并嘗試針對鋰電池、新能源專業(yè)的人工智能寫作。我的問題是：“固態(tài)電池中半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)目前已量產(chǎn)，全固態(tài)電池技術(shù)難點(diǎn)在哪？未來應(yīng)用領(lǐng)域是否會(huì)有變化？”不到一分鐘，DeepSeek給出了答案，雖然DeepSeek也給出了32個(gè)網(wǎng)頁的搜索列表，但看完文章后，感覺回答切中要害，簡明扼要，一點(diǎn)不拖泥帶水，值得推薦。同時(shí)在想，人工智能已經(jīng)到來的時(shí)代，各行各業(yè)如不順勢而為、積極擁抱，不少行業(yè)職業(yè)、崗位必然被人工智能、機(jī)器人等所代替。

圖片來源/南都電源

全固態(tài)電池作為下一代電池技術(shù)的核心方向，盡管半固態(tài)和準(zhǔn)固態(tài)電池已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但其全面商業(yè)化仍面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，且未來應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒊尸F(xiàn)顯著變化。

以下從技術(shù)難點(diǎn)和未來應(yīng)用領(lǐng)域兩方面進(jìn)行分析：

一、全固態(tài)電池的技術(shù)難點(diǎn)

1.固態(tài)電解質(zhì)材料性能不足

離子電導(dǎo)率低：固態(tài)電解質(zhì)的離子遷移速率遠(yuǎn)低于液態(tài)電解質(zhì)，尤其是氧化物和聚合物體系，硫化物雖電導(dǎo)率較高（接近液態(tài)水平），但其化學(xué)穩(wěn)定性差且成本高昂。 

界面接觸問題：固-固界面的機(jī)械接觸不充分，導(dǎo)致界面阻抗大，影響電池的充放電效率和循環(huán)壽命。例如，電極與電解質(zhì)之間易產(chǎn)生空間電荷層和副反應(yīng)，需通過緩沖層設(shè)計(jì)或材料改性緩解。

鋰枝晶抑制難題：即使采用高剪切模量的無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)，鋰枝晶仍可能穿透電解質(zhì)引發(fā)短路，需通過三維骨架結(jié)構(gòu)或界面修飾技術(shù)解決。 

2. 制造工藝復(fù)雜

薄膜制備難度高：全固態(tài)電池需極薄的電解質(zhì)層（理想厚度≤10微米），但現(xiàn)有工藝難以在量產(chǎn)中避免裂紋和缺陷，導(dǎo)致良率低。

生產(chǎn)設(shè)備非標(biāo)化：固態(tài)電池的生產(chǎn)設(shè)備（如干法涂布、等靜壓設(shè)備）與傳統(tǒng)液態(tài)電池差異大，現(xiàn)有供應(yīng)鏈缺乏適配設(shè)備，且環(huán)境控制（如濕度、溫度）要求嚴(yán)苛。

成本高昂：硫化物電解質(zhì)原材料（如鍺）稀缺，疊加工藝復(fù)雜性，全固態(tài)電池成本目前是液態(tài)電池的2-3倍。 

3. 產(chǎn)業(yè)鏈配套不足

材料與設(shè)備供應(yīng)鏈缺失：固態(tài)電解質(zhì)、鋰金屬負(fù)極等核心材料尚未形成規(guī)?；?yīng)，設(shè)備廠商需重新開發(fā)專用產(chǎn)線，導(dǎo)致初期投資巨大。

標(biāo)準(zhǔn)體系不完善：固態(tài)電池的測試標(biāo)準(zhǔn)、安全認(rèn)證等尚未統(tǒng)一，阻礙產(chǎn)品快速推廣。

二、未來應(yīng)用領(lǐng)域的變化

1. 短期過渡：半固態(tài)電池主導(dǎo)特定場景

新能源汽車：半固態(tài)電池已裝車（如蔚來ET7續(xù)航超1000公里），短期內(nèi)將用于高端車型，解決續(xù)航焦慮，但成本敏感的中低端車型仍依賴液態(tài)電池。

消費(fèi)電子：半固態(tài)電池因安全性高、能量密度提升，將優(yōu)先應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、智能手表、智能家居、無人機(jī)等對體積敏感的設(shè)備，預(yù)計(jì)2030年滲透率達(dá)12%。

2.中長期突破：全固態(tài)電池重塑產(chǎn)業(yè)格局

航空與低空經(jīng)濟(jì)：eVTOL（電動(dòng)垂直起降飛行器）對高能量密度（≥500Wh/kg）和安全性需求迫切，全固態(tài)電池有望在2028年后進(jìn)入GWh級應(yīng)用，支撐城市空中交通。

儲(chǔ)能系統(tǒng)：全固態(tài)電池的長循環(huán)壽命和高安全性適合電網(wǎng)級儲(chǔ)能，但初期成本較高，預(yù)計(jì)2030年滲透率僅1.5%，需通過技術(shù)降本加速推廣。 

特種動(dòng)力與機(jī)器人：高功率需求場景（如工業(yè)機(jī)器人、軍用設(shè)備）將受益于全固態(tài)電池的快充能力和環(huán)境適應(yīng)性。 

3. 技術(shù)路線分化

硫化物路線主導(dǎo)：硫化物電解質(zhì)因高離子電導(dǎo)率（與液態(tài)相當(dāng)）成為主流，但需解決量產(chǎn)穩(wěn)定性問題；氧化物和聚合物路線則聚焦低成本場景。 

鋰金屬負(fù)極普及：全固態(tài)電池搭配鋰金屬負(fù)極可將能量密度提升至700Wh/kg，但需攻克鋰枝晶和界面副反應(yīng)難題。 

三、總結(jié)與展望

全固態(tài)電池的技術(shù)突破需產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)，預(yù)計(jì)2030年前后實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，但其應(yīng)用將呈現(xiàn)“從高附加值場景向大眾市場滲透”的路徑。

短期內(nèi)，半固態(tài)電池在新能源汽車和消費(fèi)電子領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢；長期來看，全固態(tài)電池將顛覆航空、儲(chǔ)能和特種動(dòng)力領(lǐng)域，成為碳中和戰(zhàn)略的核心支撐技術(shù)。

產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)需圍繞材料創(chuàng)新、工藝優(yōu)化和生態(tài)協(xié)同加速布局，以應(yīng)對未來競爭格局的重構(gòu)。