一、什么是固態電池？
固態電池是指采用固體電解質替代傳統液態電解液的新型二次電池，其核心結構包括正極、負極、固體電解質（部分方案含固態電解質界面層 SEI），無需液態電解質、隔膜等組件，本質是通過固體介質實現離子（鋰離?、鈉離?等，主流為鋰離?）的遷移傳導，完成充放電循環。
傳統鋰離子電池的 “液態電解液 + 隔膜” 組合，是制約其性能與安全的關鍵瓶頸：電解液易泄漏、燃燒，隔膜易擊穿導致短路；而固態電池通過固體電解質同時承擔 “離子傳導” 和 “隔離正負極” 的雙重功能，從結構上解決了液態電池的固有缺陷。
固態電池特點：具有能量密度高、安全性強、循環壽命長等優勢
1.1、電池組成部分
（1）正極材料：充電時鋰離子脫出，放電時鋰離子嵌入；包括磷酸鐵鋰、高鎳三元、富鋰錳基等
（2）負極材料：充電時儲存鋰離子，放電時釋放鋰離子；包括石墨負極、硅基負極、金屬鋰負極等
（3）固態電解質：傳導鋰離子并物理隔絕正負極；包括氧化物、硫化物、聚合物三大路線
（4）復合集流體：收集并傳導電流；包括鋁箔（正極）、銅箔（負極）
（5）封裝材料：隔絕水氧、保護電芯結構；包括鋁塑膜（軟包電池）、金屬殼（圓柱/方形電池）
1.2、電解質技術路線
固態電解質目前有三條技術路線，包括氧化物、硫化物、聚合物三大路線，當前頭部廠商逐步向硫化物路線聚焦。
電解質類型
核心材料
離子電導率（S/cm）
優勢
短板
代表企業 / 機構
聚合物固態
聚氧乙烯（PEO）、聚碳酸酯等
10??~10?³（室溫）
柔性好、易加工、與電極兼容性強
高溫穩定性差、離子電導率偏低
豐田、松下、寧德時代（早期布局）
氧化物固態
鋰鑭鋯氧（LLZO）、鋰鋁鈦磷酸鹽（LATP）
10?³~10?²（室溫）
離子電導率高、化學穩定性好、耐高壓
脆性大、加工難度高、與電極界面阻抗大
QuantumScape、寧德時代、中科院物理所
硫化物固態
鋰硫磷基（LPS）、鋰硅硫基（LSS）
10?²~10?¹（室溫）
離子電導率最高（接近液態電解液）、柔韌性較好
空氣穩定性差（易水解）、成本高
豐田、住友化學、三星 SDI
1.2.1、硫化物電解質結構
核心材料：以硫化鋰磷硫（Li?PS?）、硫化鋰鍺磷硫（Li??GeP?S??，LGPS）等硫基陶瓷為電解質
特點：離子電導率最高，但易氧化、制備難度大
應用：日韓企業重點研發，全固態電池潛力最大
為什么硫化物電解質是未來趨勢？
技術先進性，充電速度快
離子電導率：硫化物電解質（25mS/cm）遠超氧化物（需摻雜提升），支持10分鐘快充80%
能量密度：硫化物理論值達500Wh/kg，氧化物因穩定性限制較低
安全性：氧化物耐高溫、無毒性，硫化物需防硫化氫釋放
成本：氧化物成本低至80元/kg，硫化物高達2萬元/kg
國內產業布局？
硫化物：寧德時代等頭部企業主攻，2027年計劃裝車，但需解決界面阻抗問題
氧化物：國軒高科已量產，適配中低端車型，工藝成熟
1.3、幾種類型電池對比
半固態是過渡時期的產物，全固態量產要到2027年之后
對比維度
液態
半固態
全固態
液體含量（wt）
25%
5-10%
0%
能量密度
250Wh/kg
350Wh/kg
500Wh/kg
電解質
有機溶劑＋鋰鹽
復合電解質（氧化物＋聚合物＋濕潤液體）
硫化物、氧化物、聚合物
隔膜
傳統隔膜
隔膜＋氧化物涂覆
無隔膜
正極
三元／鐵鋰
高鎳三元／鐵鋰
高鎳三元／鐵鋰／鎳錳氧／富鋰錳基
負極
石墨
硅＋石墨
硅＋石墨／金屬鋰
二、固態電池的制造工藝
部分流程工藝
材料制備：合成固態電解質（硫化物 / 氧化物 / 聚合物體系，經混合、燒結 / 聚合、粉碎制成粉體或薄膜）；正極采用高鎳三元 / 富鋰錳基材料與導電劑、粘結劑混合；負極用硅碳復合或金屬鋰箔（高能量密度方案）；輔材含高阻隔鋁塑膜、導電添加劑等
電極制造：正極 / 負極材料通過干法或濕法工藝涂覆在集流體上，經輥壓、分切制成極片（干法工藝可減少粘結劑使用，適配固態電解質兼容性需求）
電芯裝配：采用 “疊片式” 結構（卷繞式適配性差），按 “正極 - 固態電解質 - 負極” 順序交替堆疊（電解質可為粉體層、薄膜層或復合層），部分方案需在電極與電解質間制備界面修飾層（降低阻抗）；最后封裝鋁塑膜（軟包為主，暫無需液態電池的電解液注入、封口固化步驟）
活化與檢測：通過熱壓、恒溫靜置等方式實現電極與電解質的緊密接觸（關鍵步驟，影響離子傳導）；經充放電活化激活電芯性能，再通過容量、循環壽命、安全性能（針刺 / 擠壓測試）等檢測后出廠