“充電10分鐘、續(xù)航1000公里”——這一曾被視作實(shí)驗(yàn)室“極限目標(biāo)”的全固態(tài)金屬鋰電池，正加速走出論文、走向產(chǎn)業(yè)。記者今天從中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所（以下簡(jiǎn)稱“青島能源所”）獲悉，該所固態(tài)電池團(tuán)隊(duì)聯(lián)合寧德時(shí)代新能源科技、山東能源集團(tuán)，在“全固態(tài)金屬鋰電池界面穩(wěn)定性”這一世界性難題上取得決定性突破：基于“界面應(yīng)力自釋放”新架構(gòu)的30 Ah級(jí)電芯實(shí)現(xiàn)1000次循環(huán)容量保持率≥90%，且順利通過(guò)針刺、熱箱、150 ℃熱失控等嚴(yán)苛安全測(cè)試，核心指標(biāo)首次全面滿足《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2025）》對(duì)高比能、高安全電池的量產(chǎn)門(mén)檻。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，此舉標(biāo)志著中國(guó)成為全球首個(gè)具備全固態(tài)金屬鋰電池“材料—電芯—系統(tǒng)”全鏈條產(chǎn)業(yè)化能力的國(guó)家，為2030年前邁入“千公里續(xù)航”時(shí)代奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

破解“界面之困”——從0到1的關(guān)鍵一躍

金屬鋰負(fù)極理論比容量高達(dá)3860 mAh g，被公認(rèn)為二次電池的“終極材料”，但其與固態(tài)電解質(zhì)界面（SSE）應(yīng)力開(kāi)裂、鋰枝晶穿透、界面阻抗激增“三大頑疾”長(zhǎng)期制約產(chǎn)業(yè)化。青島能源所崔光磊研究員介紹，團(tuán)隊(duì)歷時(shí)6年，原創(chuàng)提出“應(yīng)力自釋放3D界面”新構(gòu)型：在負(fù)極側(cè)引入厚度僅80 nm的“柔性–剛性梯度鋰合金層”，可在充放電體積變化（>300%）下原位伸縮，將界面應(yīng)力降低62%；同時(shí)，通過(guò)“原位電化學(xué)—機(jī)械耦合”策略，誘導(dǎo)鋰均勻沉積，實(shí)現(xiàn)無(wú)枝晶致密生長(zhǎng)。該成果于今年5月發(fā)表于《自然·能源》，被審稿人評(píng)價(jià)為“解鎖全固態(tài)電池循環(huán)壽命瓶頸的里程碑式工作”。

30 Ah電芯下線——從1到100的產(chǎn)業(yè)化沖刺

在實(shí)驗(yàn)室技術(shù)基礎(chǔ)上，合作方寧德時(shí)代于2024年8月在福建寧德啟動(dòng)全球首條“全固態(tài)金屬鋰電池中試線”，采用連續(xù)化卷對(duì)卷（roll-to-roll）工藝，實(shí)現(xiàn)20 cm寬金屬鋰負(fù)極、50 μm超薄硫化物電解質(zhì)膜一次成卷，良品率>91%。此次下線的30 Ah軟包電芯重量能量密度達(dá)520 Wh kg、體積能量密度1100 Wh L，均刷新全球紀(jì)錄；更為關(guān)鍵的是，電芯在1 C/1 C、25 ℃工況下循環(huán)1000次后容量保持率仍高達(dá)90.3%，首次將“實(shí)驗(yàn)室壽命”復(fù)制到量產(chǎn)級(jí)產(chǎn)品。崔光磊透露，團(tuán)隊(duì)已同步完成120 kWh電池包（含CTP 3.0集成）樣件，搭載于某新勢(shì)力轎車，實(shí)測(cè)CLTC續(xù)航突破1000 km，-30 ℃低溫容量保持率≥85%，且支持10分鐘快充至80%。

安全+資源“雙保險(xiǎn)”——讓“終極電池”不再高冷

安全方面，新電芯在針刺測(cè)試中表面溫升僅6 ℃，150 ℃熱箱30分鐘無(wú)起火無(wú)爆炸；加速量熱（ARC）測(cè)試顯示，熱失控觸發(fā)溫度提高至220 ℃，較傳統(tǒng)三元電池提升70 ℃。資源方面，硫化物電解質(zhì)核心元素硫、磷、鍺中國(guó)儲(chǔ)量占比均居世界前列，山東能源集團(tuán)已配套建成年產(chǎn)2000噸硫化物電解質(zhì)基地，成本降至$22 kg，僅為海外同類產(chǎn)品的30%，徹底打破“固態(tài)電池=貴金屬高成本”的刻板印象。

2026年上車，2028年放量——“中國(guó)方案”時(shí)間表出爐

寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱在同期發(fā)布會(huì)上給出明確時(shí)間表：2025 Q4完成車規(guī)級(jí)全固態(tài)電池A樣驗(yàn)證；2026 H2率先在高端車型小批量上車（≥50 kWh包）；2028年全面放量，目標(biāo)產(chǎn)能10 GWh，單車?yán)m(xù)航普遍突破1000 km，成本≤0.6元 Wh。國(guó)家工信部裝備工業(yè)一司副司長(zhǎng)郭守剛表示，下一步將聯(lián)合科技部設(shè)立“全固態(tài)電池國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新中心”，在標(biāo)準(zhǔn)體系、回收路線、知識(shí)產(chǎn)權(quán)三大領(lǐng)域加速布局，確保“中國(guó)方案”在全球競(jìng)跑中持續(xù)領(lǐng)跑。