在2025年新材料產業發展人才交流會上,清華大學深圳國際研究生院副教授周棟指出,固態電池技術正成為破解新能源汽車續航焦慮與安全難題的核心突破口。他援引行業數據稱,預計到2030年全球乘用車市場新能源滲透率將突破50%,但當前液態鋰電池因能量密度不足導致續航里程受限,電解液易燃易爆的特性更成為重大安全隱患。"國內電動車在安全性方面仍落后于燃油車,電池起火速度遠超傳統燃油車,"周棟直言,"固態電解質因其耐高溫、不泄漏的特性,是提升安全性的理想解決方案。"

針對固態電池三大技術路線,周棟進行了系統對比分析:聚合物電解質加工性能優異但需60-80℃高溫環境;氧化物陶瓷材料空氣穩定性突出卻存在脆性缺陷;硫化物體系離子電導率領先但易與空氣發生反應。"目前沒有完美方案,"他坦言,"但通過構建混合體系將液體含量控制在20%以下,可有效解決溶劑揮發與燃爆風險。"據其預測,半固態混合鋰電體系有望在2027年實現裝車應用,而全固態電池規模化仍需突破更多技術瓶頸。
低空經濟領域對固態電池的需求成為討論焦點。周棟特別強調,電動垂直起降飛行器(eVTOL)對電池能量密度和安全性的要求遠超現有鋰離子電池技術極限。"國際車企計劃2025年建成全固態電池試制線,2030年啟動量產;寧德時代、比亞迪等國內企業已推出凝聚態電池產品,并在多技術路線布局專利。"他透露,清華團隊正與多家企業開展聯合攻關,重點突破固態電池在航空領域的適配性問題。
在科研成果展示環節,周棟介紹了清華團隊的多項創新突破。賀艷兵與康飛宇教授團隊提出的陶瓷電介質/電解質異質結構耦合技術,成功解決了鋰鹽解離和離子傳輸效率難題。該團隊顛覆傳統界面層設計理念,首次將塑性特征作為組分篩選核心指標,使固態電池在超大電流下實現穩定循環。"我們通過原位制備技術實現離子傳輸可視化,并成功研制出能量密度達620 Wh/kg的固態電池樣品,循環壽命接近百次。"周棟展示的實驗數據顯示,新型電池在極端條件下的性能表現顯著優于傳統液態電池。
盡管技術進展顯著,產業化進程仍面臨多重挑戰。周棟指出,無機固態電解質供應鏈尚未完善,界面電阻過高導致能量效率損失,規模化生產設備缺失,安全測試標準體系尚未建立。"我們孵化創立的廣東省固態清能科技有限公司,已掌握超薄高電導復合固態電解質膜的小批量制備技術。"他透露,該團隊正在優化大批量制造工藝,通過產學研協同創新加速技術轉化,"固態電池不僅是技術升級,更是重塑能源產業格局的戰略機遇,需要持續投入突破成本與可靠性瓶頸。"













