3月28日-30日，以“夯实电动化推进智能化实现高质量发展”为主题的中国电动汽车百人会论坛（2025）在京隆重召开！本届论坛汇聚20+政府有关部门领导、30+院士专家、100+汽车及相关领域的企业代表，共议汽车产业变革新路径。在30日召开的动力电池论坛上，合肥国轩高科动力能源有限公司首席科学家朱星宝发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录：


合肥国轩高科动力能源有限公司首席科学家 朱星宝

尊敬的各位领导、各位专家，非常高兴今天能够来参加这个百人会。我是国轩高科的朱星宝，今天想跟各位来分享一下国轩在固态电池这一块的理解。

一、技术背景

这个可能各位领导见得比较多了，未来动力电池的发展从我们的角度来判断是两条路线：一是高能量路线，二是性价比路线。当下这个阶段在240-280Wh/Kg，之前这个阶段是比较成熟的。目前在电芯厂研发阶段基本是280-350Wh/Kg，基本上要过渡到半固态领域。再往后走向400Wh/Kg，这就是基于锂金属的，已经有一些项目在攻关。最后在锂空电池等这块基本就是预研阶段。从能量密度对整个应用领域角度来看，目前，性价比电芯基本上是在A级车+二轮+储能，当然磷酸铁锂是储能的大头。对于B级车处于中间阶段，未来的低空经济、机器人和无人机基本上都基于400Wh/Kg以上的区间。从成熟期到研发阶段，我感觉共性技术应该有两个，如果用硅碳来代替石墨或者少量引入硅碳，里面一个共性的技术问题就是体积膨胀的问题，对于体积膨胀问题可能比较简单的解决方案就是有约束，但是从目前大量电池测试数据角度来看，单纯外部的约束力是远远不够的，所以说这个要考虑到内部硅碳从硅碳体积设计的角度，以及从硅表面包敷和沉积的角度来改善。

再往后走，到了更高能量密度体系的时候就是关于锂金属的关键问题，锂枝晶的问题、粉化问题已经存在了40多年了，我本人是从2006年开始做固态电池，当时我刚进入这个领域的时候，开会大家讨论的问题是说目前对于液态电池来说，锂金属的枝晶好像没有解决方案，下一步怎么解决锂金属的枝晶问题？就是用固态，刚才孙院士跟大家分享了这个，固态电池对于锂金属现在也是有一些无能为力。所以锂金属的枝晶问题下一步怎么解决，单纯靠固态行不行？还是我们要想什么样的方案？这个应该是未来的一个大问题。

二、产业现状

在这里跟大家分享一下全球在固态电池的布局，全球的各个国家、比较典型的固态电池的公司和企业，在这里面不想详细展开，我只想说两点：

第一，从美国、德国、法国、日本、韩国来看，固态电池的技术路线是非常多的，各个国家在布局的时候也不一样，路线差异非常大，无论是硫化物、卤化物，还是氧化物，很多很多，但是这里面我们通过总结分析发现里面有一个共性的问题，这些企业在发力的时候，他们的时间节点非常统一，基本上都是在2016到2018年期间，所以有很多人问我固态电池对于当下的液态电池有没有技术的颠覆性，从这个角度来讲确实有颠覆性，因为我们想要弯道超车其他的国家，其他的国家也想要通过下一代技术路线弯道超车我们的液态动力电池。

第二，在国内固态电池主要还是以半固态路线为主，从我们的角度来看，未来5年的时间，半固态电池应该是一个关键期，要落地装车，开始批量进行生产，这是我们的观点。

对于半固态电池来说，领先的一些企业大家也能看到，这都是我们国内的企业，全球半固态电池技术哪个最领先？应该是我们中国，这是毋庸置疑的。第二个全固态电池，全固态电池就换了，从企业调研数据可以看到，像丰田、本田、三星，也就是日韩企业，以他们作为主线，主要是以硫化物，卤化物也是现在全固态电池的一个选择，但是它只是刚刚开始几年的时间，并且卤化物对于锂负极来说也是不稳定，但是在正极里面还是有应用空间。

对于锂金属电池来说，其实我们国内布局也有很多，比如说宁德时代，他们发布了500Wh/Kg的凝聚态电池就是以锂金属为主的。赣锋锂业是很早的，但是赣锋锂业的第二代电池里面400Wh/Kg是基于锂金属的。其实全球最早在锂金属布局的像美国的Bettery500，这个是美国举全国之力来做的工作，但是目前我们拿到的消息是现在Bettery500里面的一些企业，一些中国参与的重要项目已经都把中国人给剔除了，这是现在刚拿到的信息。在全球来说，在锂金属这块做得最大的公司就是SES，百安时的电芯已经在批量测试了。

三、国轩固态电池进展

我们国轩在固态电池里面做了一些工作，我们2017年就开始做半固态电池，2022年发布了第一款半固态电池，当时的能量密度是360Wh/Kg，续航可以1000公里。这是我们2022年发布的，去年（2024年）5月17日科技大会发布了硫化物全固态电池，这是我们30Ah的电芯，这是硫化物全固态的，并且去年我们也做了一个硫化物全固态的PACK设计，其实这个并不是想要把硫化物一下推向商业化，国轩想在硫化物这块，通过全链条，整个来俯瞰硫化物全固态电池究竟存在哪些材料和工艺的缺陷，这是我们想要做的事情。因为对于硫化物电池来说，我们发现了一个重要的问题，比如说模具电池可以跑得很好，功率也不错，循环也可以达到1万圈以上，但是一旦放大到5Ah的电芯就发现这个电池完全跟以前不一样，如果从5Ah的电芯放大到30Ah的电芯，整个电池的工艺参数以及电池的性能指标是完全不可以同日而语的。也就是说，今后我们在全固态电池上，如果我们开发完成了一个5Ah的电芯，像液态一样，就可以开发成一个30Ah、60Ah或者100Ah的，这个思路已经不对了，当它的规模在放大的时候，电池的所有制备工艺参数以及性能都是要重新评估的，并且我们也发现这个难度系数是呈指数增加的，这是我们的一些观点。

对于锂金属电池国轩也有一些布局，目前我们这个是在20Ah的电芯，目前已经跑了400多圈，容量的保持率差不多是90%以上。锂金属里面是不是全固态的，这个可以跟大家讲不是全固态的，是基于半固态电池复合固态电池膜，基于锂金属表面的保护，基于局部高浓电解液，再加上其他的添加液才做到这个程度。锂金属就像刚才说的，单纯靠固态电池的技术能不能解决掉锂金属的枝晶问题，这个问题我认为是不可能的。

这个跟各位分享的是我们5月17日国轩可能要发布一个高安全的电池，这个电池我们当时在做的时候，整个公司的定位就很明确，是不是要宣称是半固态电池、准固态电池还是全固态电池，我们在想的问题是固态电池目前对它的定位是要干吗？是要让电池做得更加安全，所以我们不管是半固态的技术还是凝聚态的技术，还是全固态电池的技术，最终就是想把这个电池做得更加安全。

四、技术聚焦

刚才孙院士也讲了固态电池为什么这么难做，一个大的问题就是它的材料体系有很多缺陷，无论正极、负极还是固态电解质都存在很大的缺陷。比如这六条路线里面，无论是氧化物的路线，比如碎裂的问题、制备过程中的制备工艺放大问题，硫化物里面空气稳定性的问题，聚合物里面低离子电导率的问题，以及硼锌化合物里面化学稳定性，卤化物里面制备工艺和稳定性，当然还有薄膜电池，薄膜电池实际上是比较成熟的，在固态电池里面也是最早被研发成功的。但是问题是这个电池很难放大，这个电池只能做一个小的，因为它是需要一个原子沉积，这个膜也很薄，所以放大是不太可能的。

最后我想要跟各位分享一下我们在半固态电池里面的一些看法，半固态电池现在进到什么阶段了？我认为半固态电池的材料性问题基本上解决得还是比较好的，现在也有很多在宣称半固态电池好像没有太大的问题了，但是我们在做的过程中发现半固态电池实际上非常讲究，因为它里面采用了很多工艺的复合，无论是膜也好，还是里面凝胶固化也好，还是工艺放大也好，这里面牵扯到几个问题，安全跟性能之间怎么做平衡？因为你想要做一个所谓的半固态电池非常容易，但是它的安全性究竟能够提高到什么程度？这个我们如何去评估？比如说国轩目前在立项的项目，我们首先要考虑的是电池的安全，比如说高镍三元电池，大家都知道过针刺这件事情很难，但是国轩做的第一步就是先要通过高温度的热箱针刺，只有过了这一步之后再往下评估它的性能，然后做平衡，所以说半固态电池里面安全性究竟能够提高到什么程度，能量密度究竟能够提高到什么密度？两者之间能不能兼得，这是比较难的。第二个就是直通率的问题，我们也发现实际上文献里面，我也做了20年的固态电池，很多的工艺当去落地的时候发现比较难放大，直通率不够，对于企业来说，如果直通率不够的话就站不住脚，就无法走向市场，所以半固态电池里面首先是安全和性能的平衡，第二个就是如何提高它的良品率，最终能够降低它的成本，让它真真正正走向市场，我认为这是半固态电池当下要做的事情，这是工程化的问题。

对于全固态电池来说，实际上有很多的优点也有很多的缺点，比如刚才提到它需要很高的机械压力，比如硫化物面对湿度的时候能够产生硫化氢，比如里面还存在着一些碎裂或者是薄膜成形卷绕的问题，但是我感觉在硫化物全固态电池里面，有一个非常新的问题是未来我们要非常重视的，它是一个科学问题，就是里面的应力、应变以及界面的问题，这是全固态电池里面面临的最大的困难，这个问题不仅仅是工程化要解决，实际上它是一个科学问题，需要我们后面真真正正地去找到一些科学路径，怎么去解决它。

今天我的时间到了，谢谢各位！