由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社联合主办，天津经济技术开发区管理委员会特别支持，日本汽车工业协会、德国汽车工业协会、中国汽车动力电池产业创新联盟、新能源汽车国家大数据联盟、中国人工智能产业发展联盟、欧洲汽车工业协会联合协办的第二十一届中国汽车产业发展（泰达）国际论坛（以下称“泰达汽车论坛”）于2025年9月11日至9月14日在天津市滨海新区举办。本届泰达汽车论坛围绕“增动能 启新篇 向全球”的年度主题，邀请重磅嘉宾展开深入研讨。

在9月14日“绿色化新方案专题论坛二：固态电池产业化与下一代电池技术布局”中，中国汽车技术研究中心有限公司首席科学家王芳发表题为“固态电池产业化挑战与测试技术发展”的演讲。

中国汽车技术研究中心有限公司首席科学家 王芳

以下为演讲实录：

我接着刚才许老师说的创新，接着说，前两天在哈尔滨开另外新能源的会，在那个会上有一个多小时关于动力电池创新的分享，这个分享当中，一直在谈现在的动力电池现状与产业发展，大家所尝试的创新，实际上总结起来，不外乎有这样三大类：第一是工艺创新，在现有的电池体系的基础上如何通过工艺实现从材料到整个系统集成的工艺创新；第二就是体系上的创新，我们今天论坛的主题；第三个创新，也就是说在我们现在的新一轮产业变革的大背景下，如何通过AI赋能产业创新。

今天接着这个话题谈一谈在新体系下，电池固态化面临的创新与挑战，结合本职的标准化工作，来看看产业的发展。

第一个就是固态电池的产业化情况，在我们过去的2到3年内，甚至包括未来的三五年内，电池的固态化技术，还是一个热点的话题，我一直在强调电池的固态化技术，我不太愿意讲半固态电池、全固态电池或者怎样的概念，无论是什么样的固态都是大家在现有的电池体系下来尝试用什么样的固态化的手段，让我们电化学的窗口更宽，让我们使用的空间更大，这是我们的目的。所以我更愿意讲固态化技术，这是我们技术发展的方向。

刚才许老师也说到像日韩，大家一直在做很多的这个工作，包括上周去参加全球的安全法规会议，也是再次聊到这个话题。那我们国家，也在多路线协同发展，在这个过程中，我们能够看到各家车企在陆陆续续发布他们盖了一些固态化技术的电池产品，那我们看到这些电池都在陆续装车。从目前状态来说就是固液混合的电池，是这样的一个状态。

至于全固态的产品，大家可以从媒体上看到宣传的产品，各家企业都给出他们量产的时间线，我们也非常期待，但是也像许老师说的那样，可能还有很多的工作要做，还有很多的难点需要去攻克。

那根据大家现在的工作状态，我们能够看到，其实目前电池固态化技术路线里，根据电解质的这些种类无外乎分为这样几大类，一个是硫化物，第二氧化物，第三聚合物，还有卤化物的，但是卤化物不能单独的使用，更多的是跟其他几种一起使用。

我们去看现在的进展，能够看到其实各家企业都是趋同化的状态。我跟大家开玩笑说，年初的时候，AI大模型和具身机器人的发展，使得大家的这个思考问题的方式都发生了一些变化。记得在固态电池联盟会的时候，我还跟欧阳老师聊，我问Deepseek固态电池哪个路线最先实现产业化，Deepseek给我分析了四个聚合物电解质的优点和特点，告诉我硫化物和氧化物有可能最早实现产业化的，可是我又追加一句，根据我们现在的这个发展状态，我认为或者大家也都认为，有可能是硫化物和无机物这样复合的趋同的路线，那Deepseek回答我说，你说的有道理。

所以我们能够看到，实际上我们看到AI未来技术发展，最关键的还是我们这个领域的人，我们通过专业的知识根据服务于人类的需求，想要制造的产品，来把我们有用的数据从大量的垃圾数据里选取出来，变成一个有用的、具身的智能体。那这个最关键的还是人，我们能够看到体系里的发展有趋同的状态，那趋同也是大家希望能够把每一个产品的优点能够用上去，把缺点能够规避，在不断排列组合的状态。

那我们来看看，对固态电池来说，刚才说了很多的挑战，实际我们回到原来的本质，从我们这个电化学的科技工作者来说，我们最后选择电池并不是说，像可能最初有一些社会上误导的声音说，固态电池等于安全电池的初衷，更多的是因为固态电解质的设计，能够拓宽高能量的电极材料应用范围，所以我们觉得它可能使得我们原来的一些不可能的或者有优势的材料，能够更多的得到应用，这是我们的初衷。

在这个过程中，我们也能够看到固态电池是有可能替代传统液态电池以后，它有可能让我们安全的边界拓宽了，这也是最希望的，这也是电池固态化技术里吸引我们的地方。

我们来看看产业化的过程中有可能出现什么问题，首先还是存在着锂离子电池的传输问题，也就是原来所说的液态电池的这种呼吸效应，而这种呼吸效应在固态电池里面，依然存在。用最简单的语言来比喻一下大家就理解固态电池我们要克服什么困难了，对液态电池来说，锂离子就像鱼在水里就比较自由的畅游，而对固态电池来说所有的介质都要进行固固界面的传输，那就需要让锂离子变成土行孙一样可以在土里自由的串行。

在这种情况下，并没有像想象的顺利，就这种固固界面在长期使用过程中，会产生渐变的孔洞甚至裂纹，就有可能让这个传输不再顺畅，这是我们要解决的一方面，如何让它的性能变得更好，另外如何把安全的问题解决掉，这也是我们要做的。

另外一个我们看到，比如说硫化物最典型的材料，就是硫化物的固体电解质，它对外界的这种夹紧力的依赖，在所有的电池体系里最明显的。因为展开的时间比较长，我可能就是面上的说一说，因为它在材料端，材料本身和制造本身，以及电解质膜的制备过程中还有实际使用过程中，都会面临着对外部夹紧力的这个诉求和依赖，这是整车零部件以及电池系统中可能要解决的力学管理的问题。

所以我们要想实现真正的产业化，实际上对电池的固态化过程中来说，材料是根本，界面是关键，然后整个的系统集成，是核心。

所以这里面，每一步都需要我们一步一步的去解决很多的问题，我们才能够实现最后真正的使用。

下面我就结合，也是从前年开始，到未来三五年内的一个重要的工作和任务，就是建立电池固态化过程中它的测试评价和标准化的体系来讲一下。

那实际上我们从测试评价来说，现有的电池标准体系，已经相对的非常完备，我们在国际上也是非常领先的。上周一在韩国开电动汽车全球的法规会，也是二阶段的最后一次会议，成功把电池的热扩散测试方法和相应的要求写进了全球的法规，不出意外，今年年底会作为正式稿提交到联合国。这个过程我们花了大概有10年时间，14年、15年的时候，我们在全球代表中国提出热扩散的时候，全球都是反对的。那我们现在让大家接受也是因为我们的新能源汽车和动力电池产业，在中国这个十几年的高质量和飞速发展，让大家认可到这一点，让我们在国际法规上也有这样的话语权，从以前的跟跑到领跑的状态，把我们中国方案变成一个世界的提案。

我们其实很早在18年做标准路线图时，也都已经把电池固态化方面的新体系思考纳入到电池的标准体系里。在24年、25年，工信部以及相关部委也是明确的提出来标准建设中下一步的重要工作里，就包括全固态电池的工作。我们在去年就在工信部的指导下开始了电池固态体系的一个标准体系建设指南的编制工作，我们现在已经形成了初稿，应该很快会在行业内征求意见。这个标准体系，实际上会包含从基础通用的，到原材料的和生产制造的这样的一个内容，那我们这里面最重点关心的一个是电池的术语、定义，第二个就是它的评价体系，我们希望通过我们的这些规范性的术语分类和评价，能够规范这个行业，再一个能够支撑这个产业的发展。

所以这里面我们最近重点做的就是术语和分类，以及材料还有电池性能安全和寿命评价相关的内容，下面我就这几个方面，给大家做一个大概的汇报。

那实际我们在考虑这个电池固态化的评价时，我们去看这个固态电池和液态电池的本质区别是什么。这个本质区别我想我刚才的那个比喻大家已经很清楚了，实际本质就是因为离子液态的传输变成固固界面以后，传输的机制发生了明显的变化，带来我们界面接触和界面副反应的变化，界面的接触和副反应也是我们固态化里面最重要的一个板块。这里面固态化里最最重要的就是界面问题，那由此带来对它的评价，以及在变成电池以后对力学的敏感性和温度的敏感性，是我们在评价的时候要考虑的。

下面我们就一步一步的来看，我们整个评价体系的建立。这个是我画的，这一二十年我一直在做测试评价，从这个单体的到BMS，再到系统，再回到材料。那我们看固态电池评价的时候，我们知道它作为车用电池的零部件，去评价它是必须通用的适用的，在这个基础上有什么样的差异，就来自于刚才说的材料的变化，带来离子电导率和窗口的差异，那它和液态相比，它的电导率有可能会带来什么变换，如电池层级自放电率的增加，这就带来它的电量保存能力和一致性保存力的这个变化。因为对力学的敏感性，我们知道对液态电池来说，做加速寿命测试，更多的是关心温度的这样的一个因子，对固态电池来说，这个环节我们可能除了温度之外，我们还要考虑力学参数对于这种寿命的影响。

那另外一个就是还有比如说在安全的方面，硫化物电解质的应用，我们知道它对空气是异常敏感的，一旦发生破裂或者是损坏之后，产生了硫化氢或者二氧化硫气体以后，有没有可能对我们的乘员产生毒性的伤害，这都是需要考虑的一系列的评价和标准化的工作。

我下面就从这几个层面给大家做一个汇报。

首先材料层面我刚才说了，过去大半年时间做了大量的硫化物、氧化物、聚合物电解质的本体和电解质膜的测试评价，陆陆续续在现有的国家标准的基础上，去完善了相应的一些测试方法。这里面，我觉得除了材料本身的特性之外，最最重要的就是它和正负极材料的适配性，这是我们最最关心的，也是影响未来使用的一个重要的点。

这个是我们的测试平台，大家有时间，也非常欢迎大家去我们测试基地来看看，我们有专门的固态电池测试平台，离这也只有30公里，下次大家有机会可以去参观指导一下。我们会在全惰性的气体下来做电池电解质材料的评价，刚才说了因为它对空气的敏感性，所以整个的制造和测试的过程，都需要对环境有这样的一系列的要求。

这个是我们在过去的大半年的时间内，推动的主要工作，已经大概有三批的材料标准陆续的从团体标准、国家标准和行业标准的层面，陆陆续续立项了。第一批团体标准马上要推出来了，要发布，这些都是我们制订修订的标准，也得到了全行业的支持，也欢迎在座各位，如果感兴趣的话，都能够深度的参与到标准制定中，因为标准制定目的也是用起来，也是为了服务于大家的研发和整个设计。

第二就是界面，这是最重要的，而在标准的层面不会制定太多的标准，但是方法是非常重要的，我们也和一些高校和科研院所在一起做大量的原位分析，比如说我们最关心的是界面接触和界面副反应的变化。我们通过原位的手段，在电池使用充放电的过程中，可以看到了它的一些变化，包括外部的交流阻抗的手段，来看它综合的性能变化，并尝试着建立全生命周期内的评价的手段。

第三个是电池的层级，主要做了一个是术语分类，刚才说到固态化，也提到，现在国家标准术语分类标准早就立项了，今年年底可能会报批。对固态电池来说，其实是希望规范它的这个说法，第一个就是把电池分成这三大类，第一是液态动力电池，第二个就是固液混合的，第三是固态，固态等于全固态，基本上是这样的一个概念。所谓现在装车的电池，固态我想基本上都是固液混合的，或者大家愿意把它叫成半固态的产品，同时也是结合相关部委的要求，我们又制定了一个对于全固态电池的判定方法，也就是大概失重率在多少的就可以称为全固态的。

现在大家要想判断全固态的这个电池达到什么状态，首先需要做全固态的判定，失重率达到1%以下，目前来说才算得全固态的电池，未来的这个数字可能还会变化，也是看整个产业发展的状态。

这是建的性能测试的专区，要想做相应测试，对气体的探测是必不可少的，也是保证我们安全测试的条件。刚才说对温度和压力的敏感性，是我们关注的重点。我们新的标准，也在研究当中，大家看到我们也根据现有的国家标准，根据固态电池的特点，在未来的一段时间会专门针对它特有的特性，建立相应的标准，会在下半年启动。安全的方面，跟现有的电池相比固态电池有它的特征，比如刚才说到它的窗口，安全的窗口可能会更宽这是它的优势。但是我们考虑到安全的时候，考虑两个层面，安全有两个维度，一个是安全发生的这个概率，相对来说我们认为可能会变小，另外安全还有一个维度，是程度，发生安全事故以后，能量的释放可能也是我们考虑的点。因为我们说到电池固态化技术的发展，是为了能够让更高能量的材料，跟更高比能的材料用起来，高能量密度的材料也意味着更高的能量释放量，所以我们看到，从这个维度来说，跟液态电解质相比，固态电解质的窗口确实更宽了，这个在某些安全性能方面我们能够明显的看到这方面的优势。但是根据目前测试的一些结果，大家也看到，有些体系的全固态电池，它的T2的温度点（做电池安全的时候一般有三个值，T1、T2、T3，T1是自产热的点，T2是热失控的点，T3是最高的热失控的温度值），我们能够看到T2失控的温度值往后移了，但是T2到T3这个时间变成了极短，没有太多的反应时间就达到最高的这个温度值，这也是我们固态电池在未来产业化过程中，可能必须要解决的安全性的挑战，需要改善这样的一些安全性的问题。

另外对于毒气的分析，就不讲了，这个是我在做的安全性的方面，那未来实际上对安全性的考量，刚才说到的，其实就是重点我们刚才发现的这样的方面可能会是一个重点。在未来包括寿命的这个评价，刚才已经提到加速因子对力学的这个关注，那到了系统的层级，除了现有的液态电池的这个温度管理系统，就是热管理系统之外，可能对于固态电池来说，将来也会多一个力学的管理系统，未来对于力学管理系统的设计以及考核也必然是我们设施评价的关注点，而且这个力学到底什么时候能够达到这个可用在车上的状态，我认为20、38兆帕是不太可能用到车上的，我们拿了一个类似氢瓶的东西装在车上用不太现实，要想降到几兆帕的状态下，而且全生命周期内保证固固界面接触的致密性、紧密性都达到土行孙在里面能顺畅走的状态还是很难的，所以力学管理的系统评价，是必不可少的。

整体来说对电池的固态化，无论是测试评价还是技术发展，需要从材料、电解质膜到正负极材料的包覆适配，以及系统的电池设计，都有大量的工作，需要我们不断的攻克，实现突破的挑战，最终才有可能实现整个电池固态化技术以全面的、最期待的状态使用。我也会和大家一起努力，在未来的时间内，尽我所能，一起共同推动这个产业的发展。

谢谢大家！

本文根据泰达汽车论坛现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅，仅供参考。

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