一夜之间，固态电池似乎已经唾手可得。
2025年7月，超过10家中国上市车企、电池企业、设备供应企业披露了固态电池的开发进展或量产时间。相关上市公司股价也水涨船高：过去七个月里，国轩高科（002074.SZ）股价涨幅约50%，利元亨（688499.SZ）超过150%。作为下一代储能技术，固态电池以其安全性优势备受关注。它采用固态电解质，没有隔膜、没有液体，因此可排除液体高温下燃烧、爆炸以及隔膜被刺穿短路的风险。如果其大规模量产，并能将成本降低到液态电池附近，将产生替代效应。
此前，中国在全球液态电池领域已占据绝对优势。韩国市场调研机构SNE Research最新发布的数据显示，2025年1-5月，宁德时代、比亚迪等6家中企在全球的市场占有率合计为68.4%。这也意味着，中国要想保持现有优势，必须在固态电池到来前做好准备。
固态电池产业将完全颠覆液态电池产业，其生产过程与液态锂电池完全不同，所需原材料不同，生产设备也不同。因此，日本、韩国、美国、欧洲都在押宝固态电池。
其中，日本举全国之力整体作战，政府、大学、龙头企业紧密配合；韩国企业数量不多，但实力强劲；美国则主要依赖小的初创企业开拓，车企和资本集团在背后支持；欧洲企业通过投资美国的初创企业，介入固态电池。
在这场全球竞赛中，中国能否胜出？
得益于液态电池领域的领先优势，中国电动汽车才能在全球攻城略地。视觉中国| 图
丰田的野心在研发固态电池的历史中，日本起到了关键的作用。
自1960年代以来，固态电池的发展始终受到一个问题困扰，那就是离子电导率低。直到2011年，东京工业大学的Kanno教授发明了一种硫化物固态电解质，攻克了这个难关，在学术界引起轰动，也带动了全球对于固态电池研发的热情。
Soild Power等初创企业恰是在2011年之后成立，全球固态电池的论文也在2011年之后爆发增长，此前每年300-500篇，目前每年超过3000篇。
曾经是燃油车巨头的丰田，更是迫切想凭借全固态电池颠覆中国产业优势。
据丰田官网披露，2024年10月4日，丰田汽车会长丰田章男来到他曾祖父丰田佐吉的故乡日本静冈县湖西市，参加丰田电池有限公司的启动仪式并演讲。丰田章男提起他曾祖父的遗志：要开发出一款能够让飞机飞越太平洋的电池。
虽然丰田佐吉在1925年就设立了巨额奖金，鼓励电池开发，但直到今天，仍没能开发出这样的电池。
更糟糕的是，虽然日本最早实现锂离子电池商业化，但到了丰田章男的时代，随着中国和韩国企业快速增长，日本的领先优势遭到颠覆。
丰田章男发誓要用固态电池重新夺回主导权。丰田自2000年以来积累了约1300项固态电池相关专利，位居世界第一。而根据智慧芽全球专利数据库统计，中国拥有专利最多的公司，数量不到100项。
虽然丰田2012年就试制了全固态电池，并且在2020年展示了搭载固态电池的概念车，但丰田此前的开发似乎仅停留在实验室和概念，并未对外展示大规模量产的决心。
直到2024年9月，丰田宣布其固态电池已经获得日本经济产业省的认证，得到了日本政府的资金和政策支持，将于2026年开始逐步生产全固态电池。与此同时，日产、三星、Soild Power也宣布计划在2027-2028年前后量产全固态电池。
“这不是偶然的，是有一定共识的。”中国科学院院士、新能源车动力领域泰斗、清华大学教授欧阳明高在一次演讲中表示。
全球固态电池产业分布图。图片来源：中国全固态电池产学研协同创新平台网站
中国未雨绸缪2023年前后，中国科技部和工信部组织了一次行业顶尖专家密集调研。
国轩高科首席科学家朱星宝对南方周末回忆，当时调研的课题是，是否有一种颠覆性的技术，会在未来冲击中国的全球电池地位。
调研的结论是：全固态电池。2024年，欧阳明高教授牵头成立了中国全固态电池产学研协同创新平台，中国政府推出了60亿元的固态电池刺激计划。
针对全球对手，中国方面最警惕的还是丰田。
在中国全固态电池产学研协同创新平台的官方网站上，有一个智库研究栏目，定期发布行业研究报告。2024年11月同时发布了4篇研究简报，3篇都与丰田有关，包括丰田的固态电池专利布局跟踪、硫化物固态电池技术进展、固态电池全球专利态势分析。
中国固态电池的研发企业，主要由车企、电池企业、固态电池初创公司组成。
车企中，比亚迪以自研为主，拥有专利数量较多，上汽集团与初创公司清陶能源合作，蔚来与卫蓝新能源合作，长安汽车与重庆太蓝新能源合作。
电池企业中，宁德时代投入最大。据界面新闻2024年11月报道，宁德时代已经将全固态电池研发团队扩充至1000人以上。
国轩高科、赣锋锂业也在积极投入。2025年5月，国轩高科宣布其全固态电池实验生产线已经搭建完成，进入预量产阶段，目前已经开始装车路测。7月24日，该公司披露已正式启动第一代全固态电池量产线的设计工作。
专利最多的是中国台湾的辉能科技，其拥有约800项专利，于2025年1月推出首款全固态电池。
初创公司中，卫蓝新能源脱胎于中国科学院物理研究所，拥有40年固态电池研发经验，清陶能源由中国科学院院士、清华大学教授南策文团队于2016年创办。
2025年2月，中国全固态电池产学研协同创新平台组织了中国全固态电池创新发展高峰论坛，中国龙头车企公开了全固态电池的研发进展和装车规划，其中，长安汽车、广汽集团计划2026年进行装车验证，比亚迪、一汽计划2027年进行装车验证，而他们的量产时间均设定在2030年前后。
总的来看，在全固态电池的竞赛中，海外公司掌握的专利数量远高于中国公司，进展也快于中国。
“全固态电池就像一个僚机”中国拥有液态电池的先发优势，但这也成为研发固态电池的障碍。
全固态电池采用固态电解质，因此生产过程与液态锂电池完全不同，所需原材料不同，生产设备也不同。
以硫化物电解质全固态电池为例，可以用干法工艺，反复辊压，不需要任何溶剂。而液态电池需要湿法工艺，将活性材料、导电剂、黏合剂混合成浆料后涂布。因此，全固态电池不需要用制浆机、搅拌机、湿法涂布机，但需要用干混设备、辊压机、转印设备。
液态电池中道和后道工艺需要把正负极和隔膜卷绕成电芯，然后注入电解液，封装后还要低压化成。而全固态电池需要叠片机，将材料堆叠起来再切割，还需要利用等静压技术，给予电解质和电极施加极高压力，确保粒子紧密接触，等静压设备工作压力通常大于100MPa。在后道工艺，还要引入高压化成设备，液态锂电池化成压力要求为3-10吨，而全固态电池要求60-80吨。
“如果从液态升级到硫化物全固态电池，生产线的兼容度不到50%，这意味着我们之前的积累、经验、先发优势都没了，又要重新跟在日本、韩国等其他国家后面追赶。”朱星宝对南方周末说。
据朱星宝回忆，2013年前后，中国科技部就组织电池专家们密集开了很多次会，针对全固态电池不同的技术路线进行讨论。最终的结论是：应该尽快选一条技术路线，能够沿用中国液态锂电池的设备和技术经验，保住中国的先发优势。
根据电解质的不同，全固态电池分为硫化物、聚合物、氧化物等不同技术路线。
硫化物电解质是日本、韩国企业拥有大量专利的技术路线。丰田利用原油提炼过程中产生的副产品硫化物，结合不同成分的其他物质，开发出全固态电池所需的电解质材料，再通过出光兴产制造技术生产电解质。
硫化物的缺陷是空气稳定性差，电池组装的过程中需要等静压设备，使用过程中也需要高压控制保存。丰田在开发硫化物的过程中，还遭遇到电解质与阴极、阳极之间出现裂缝的问题，丰田与出光兴产自2013年合作研发，最终开发出一种高性能的抗裂材料。
聚合物电解质是唯一曾实现商业化运营的技术路线。2011年法国博洛雷公司曾推出搭载聚合物全固态电池的纯电动汽车，还实现了5000辆此种车辆的共享服务。
但聚合物的缺点是室温离子电导率低，需要把电池温度加热到60摄氏度以上，才能提高电导率。最终博洛雷破产了，就是因为设备附件复杂，应用不便。
氧化物电解质空气稳定性好，室温电导率高，成本也低，但它致命的缺点是太脆、易碎，尤其是做薄或者搭载在车辆上之后，经不起震荡、碰撞。
由于日韩企业在硫化物路线的先发优势，中国企业以及美国创业公司大多选择的是其他路线。
比亚迪、万向集团走的是聚合物路线；卫蓝新能源、清陶能源、赣锋锂业、辉能科技走的是氧化物路线；宁德时代同时走硫化物和氧化物路线；国轩高科也是两条腿走路，一方面走硫化物全固态电池路线，另一方面开发聚合物、氧化物复合电解质的半固态电池积累技术，并逐步过渡到聚合物、氧化物复合物的全固态电池。
但如果想沿用液态电池设备和技术，最好的选择还是半固态电池。
以国轩高科的准固态电池为例，其准固态电池的生产线与液态电池生产线的兼容度约90%，意味着不必有太大的设备浪费，只需调整设备参数就能切换生产。
“我们是渐进式发展，目前依托准固态积累技术，2028年推出复合氧化物、聚合物电解质的全固态电池。”朱星宝对南方周末说。
据朱星宝回忆，在2024年1月中国全固态电池产学研协同创新平台成立大会上，欧阳明高教授说，全固态电池就像一个僚机。五年之后，如果全固态电池时代真的到来，那么中国就凭借积累，用全固态电池替换液态电池，再次领航全球电池产业。如果五年之后全固态电池被证明无法走通，那我们继续守住液态电池的阵地。
“很多企业乱忽悠”在2024年9月1日召开的第三届世界动力电池大会上，宁德时代董事长曾毓群以1-9的数字形容全固态电池开发进程，认为目前行业最高水平只到了4，距离真正量产还有很长的路要走。
“全固态电池是外热内冷，现在研发人员的心态有点像2013年研发液态锂电池那会儿，还没有太大突破。”一位全固态电池公司高层对南方周末说。
“很多企业乱忽悠，让大家很反感，也给行业带来负面影响。”朱星宝对南方周末说。
这样的例子很多。据《经济观察报》2024年4月10日报道，2024年3月，上汽智己在发布新车型智己L6之前，宣传其搭载了行业首款量产上车的固态电池，遭到腾势汽车总经理赵长江质疑。上汽智己才公开承认是半固态电池。
但在非汽车领域，全固态电池反而进展神速。
“我们这样的初创企业，能获得央国企的支持，这么快实现全固态电池量产，并且投入规模应用，在全球其他地方难以想象。”北京纯锂新能源科技有限公司（下称北京纯锂）高管王明对南方周末说。
北京纯锂的研发团队2021年做了一年市场调研，发现汽车领域的应用还不具备基础，但在储能领域、两轮电动车领域市场潜力大，同时对于全固态电池的要求不算太高——并不需要太高的充电倍率，不需要快充，对电池的能量密度也没有太苛刻的要求，唯独对安全性和成本有极高要求。
2022年北京纯锂注册成立。客户是北京的热力企业，有大量的地下管井，需要在管井中布置储能电池、照明电池，但地下管网温度常年在50摄氏度以上，有时候会超过80摄氏度，普通的液态电池很难适应。
北京纯锂就针对性开发出以磷酸铁锂为正极，以石墨为负极，以聚合物为电解质的全固态电池。这种电池能量密度与液态锂电池相近，也不能快充，但是安全性极佳。北京纯锂将其产品参与客户热力管井点亮工程，在客户地下管网中验证约一年，成绩全部达标。
此外，在中外龙头企业为技术路线举棋不定时，中国的设备企业已经开始赚取设备收入。
例如，先导智能的固态电池生产设备、干法电极制备设备已经发货给国内客户，以及欧洲、美国、日韩的知名车企、头部电池公司、电池创业公司；利元亨的辊轧设备、高压化成设备，已经交付给广汽埃安的全固态电池中试生产线，其半固态电池设备已经交付给清陶能源和国轩高科。
• （应受访者要求，王明为化名）
南方周末特约撰稿 刘丁