随着新能源汽车市场快速发展,动力电池的安全性和能量密度成为制约行业进一步突破的关键因素。传统锂离子电池由于液态电解质存在着易燃易爆的安全隐患,尤其在商用车领域,对续航能力和长时间高强度运行的要求更高。全固态电池以其无液态物质、宽安全窗口和高能量密度优势,被视为下一代动力电池技术的核心方向。
然而,行业内长期缺乏对“全固态电池”概念的统一界定和判定方法,也导致技术路线、产品认证与市场推广过程中存在混淆和争议。2025年5月22日,中国汽车工程学会正式发布《全固态电池判定方法》(T/CSAE 434-2025),这是全球首个以标准形式明确“全固态电池”定义与测试方法的团体标准,具有里程碑意义。
动力电池是新能源汽车的核心部件,其性能直接影响整车的续航、安全和成本效益。近年来,固态电池技术不断取得突破,但由于缺乏统一的术语定义和测试方法,行业中出现了“半固态”“全固态”电池等多个概念并存的局面。目前行业尚缺乏固态电池液态物质含量的测试方法,而全固态电池的核心在于内部不存在或极少液体物质,通过失重率测试可科学判定是否符合“全固态”要求。
标准主要内容
《全固态电池判定方法》标准共分为6章,主要涵盖以下方面:
(1)术语和定义:明确“全固态电池”(离子传递完全通过固体电解质)、“混合固液电池”等概念;
(2)判定要求:规定电池单体经真空条件下120℃加热6 h后失重率不高于1%即可定性为“全固态电池”;
(3)试验条件:环境温度25 ℃ ± 2 ℃,相对湿度≤ 0.035%,质量测量精度不低于0.01 g;
(4)样品制备与预处理:包括充放电循环激活、破口方式与尺寸要求;
(5)失重率测试方法:详细描述破口后初始质量(M₀)测量、真空烘干及末态质量(M₁)测量及失重率计算(η = (M₀ − M₁)/M₀ × 100%);
(6)数据处理:以三样品平均值作为最终判定依据。
标准为行业解决了什么问题?
统一概念,首次明确“全固态电池”定义,划定与混合固液电池的技术边界,避免概念混用造成的市场混淆;量化指标采用失重率<1%作为定量判定条件,为全固态电池提供了可操作、可复现的测试依据;测试方法填补行业无标准的空白,详细规范试验环境、设备、步骤、数据处理流程,提升测试准确性和可比性;推动产业链协同,标准出台后,可为材料供应商、整车厂、检测机构提供一致的评价基准,促进上下游协同创新。
国内外商用车用全固态电池前沿动态
在中国,宁德时代(CATL)持续领跑商用车全固态电池技术。2025年5月,CATL创始人曾毓群在香港上市发布会上透露,预计到2028年中国新销售卡车电动化率将达50%。宁德时代的硫化物全固态电池单体能量密度突破500 Wh/kg,较当前主流液态锂电池提升超40%,预计2027年将实现小批量生产。与此同时,国轩高科“金石电池”能量密度超400 Wh/kg并已启动车规级验证;上汽与清陶能源合作的硫化物全固态电池实现系统级零热失控、能量密度368 Wh/kg;比亚迪量产60 Ah级全固态单体,拟2027年批量装车,这些进展表明中国商用车领域正迅速从实验室迈向示范应用。
在欧洲,博睿锂科(ProLogium)获欧盟15亿欧元资助,用于Prometheus项目并在法国敦刻尔克建设48 GWh级全固态电池示范工厂,以实现电动商用车电池供应链本地化。欧盟多家研究机构和整车厂共同制定2030年前中试验证及示范运营路线图;德国戴姆勒旗下Mercedes-Benz已在eCitaro纯电动公交上测试固态电池包,但因成本与成熟度仍以液态NMC电池为主。
在美国,ION Storage Systems已在马里兰建成首条1 MWh级半自动化固态电池生产线,并计划到2025年扩至10 MWh,为校车及轻型物流车提供原型产品;Microvast推出双极堆栈结构真全固态电池,单体电压数十伏、无液态电解质,正与多家商用车客户示范测试,且已满足数千次循环、快充与极端温度运行要求,为美国商用车场景奠定基础。
在日本和韩国,丰田原型固态电池在概念车上完成0~100% 15 min快充测试,目标寿命超30年、能量密度450 Wh/kg,预计2027年在电动卡车与巴士示范运营;三菱扶桑与戴姆勒合作推出E-FUSO品牌,承诺加速商用车电动化;三星SDI已向客户供应全固态样品,预计2027年实现量产并达20 min快充80%;LG Energy Solution与SK On则聚焦固态电解质与电池结构创新,携手现代、起亚等车企布局下一代商用电动卡车和物流车。
总体来看,全球多区域、多主体的协同创新和示范应用正加速商用车动力电池从液态向固态的跨越,为全固态电池大规模商业化运营奠定坚实基础。
标准实施将对行业的影响
加速技术跨越。企业可依据标准明确各技术路线(硫化物、氧化物、聚合物等)的合格判定条件,优化材料体系和电池设计,加快产品迭代与进度;完善检测认证体系。标准化测试方法的推广,将推动独立第三方检测机构与国家主管部门建立认证流程,为全固态电池产品上市提供依据;维护市场秩序。对“伪全固态”或概念炒作产品形成技术壁垒和合规门槛,保护消费者和产业链企业利益,规范市场预期;引领全球标准化。
中国率先提出全固态电池团体标准,并通过实践检验,为后续国家标准、国际标准制定提供“中国方案”,提升我国在动力电池领域的话语权;促进产业协同与应用。整车厂、储能系统、充换电运营商等相关方可基于统一标准开展技术对接与示范应用,加速固态电池在商用车、轨道交通、储能等领域的部署。
作者:常青
一审:杜红武/二审:王作函/三审:于晶
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