固态电池电解质体系、政策与生产流程梳理

三大固态电解质体系各有优劣，适配不同场景。

固态电解质主要分为三大体系：聚合物电解质、氧化物电解质和硫化物电解质。每种体系的 优缺点决定了其不同的应用场景和发展潜力。 1. 聚合物电解质体系：聚合物电解质主要由高分子聚合物基体、锂盐及添加剂构成，常用 的高分子聚合物基体如聚氧化乙烯（PEO）、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯醇(PVA)和聚甲基丙烯酸 甲酯(PMMA)等具有良好的机械柔韧性，易于处理和制造，并且在机械性能和界面相容性方面 表现优良。这种材料可实现薄膜化，适用于多种电池结构；但在常温下的离子电导率较低， 并且在高温条件下的热稳定性差，易老化，电化学稳定窗口较窄；这些属性限制了其在高性 能电池中的应用。

2. 氧化物电解质体系：氧化物电解质是含有锂、氧以及其他成分（磷/钛/铝/镧/锗/锌/锆） 的化合物。固态电池氧化物电解质按照电解质成分可分为晶态和非晶态型。晶态氧化物电解 质制造成本较低，可制备容量型电池，容易实现大规模生产，主要包括 GARNET（石榴石）型、 NASICON（快离子导体）型、LISICON（快离子导体）型、Perovskite（钙钛矿）型、AntiPerovskite（反钙钛矿）型固态电解质。氧化物电解质具有高机械强度、物理化学稳定性强、 耐压性好等优势，且这种电解质在高温条件下依然能够保持较高的锂离子电导率。但氧化物 电解质的界面接触能力差，界面稳定性较低，制备工艺复杂且成本较高，这些缺陷严重限制 了其商业化应用。 3. 硫化物电解质体系：硫化物电解质如 Li-Ge-P-S 体系具有极高的锂离子电导率，并且机 械强度高，与高容量硫正极材料兼容性好，其灵活的结构使其应用范围广泛。但是硫化物材 料具有对水和氧气的高敏感性，材料本身也存在潜在的易燃性，制造工艺复杂且成本高，这 些因素限制了其大规模商业化进程。

综合来看，国内外主要汽车和电池企业聚焦硫化物全固态电池，主流路线基本清晰。宁德时 代、丰田、三星 SDI 等企业均聚焦硫化物电解质，硫化物电解质凭借高离子电导率和良好的 界面接触性能，显著优于氧化物和聚合物路线。这种材料组合可使电池能量密度达到 350- 500Wh/kg，远超当前液态电池的 300Wh/kg 天花板。根据欧阳明高院士在第二届中国全固态 电池创新发展高峰论坛的发言，2025 年全固态电池的发展将确定主攻技术路线。

国家陆续出台了多项政策，鼓励固态电池发展与创新。2022 年 6 月，工信部发布《科技支撑 碳达峰碳中和实施方案（2022-2030）》，首次将固态电池作为高效储能技术发展方向；2023 年 1 月，由工信部等六部门携手制定的《关于推动能源电子产业发展的指导意见》中，又进一 步细化了对固态电池标准体系研究的强化要求；2023 年 12 月，由工信部提出的《关于加强 新能源汽车与电网融合互动的实施意见》中，要求推动动力电池循环寿命提升至 3000 次及 以上，攻克高频度双向充放电工况下的电池安全防控技术；2024 年 6 月发布的《锂电池行业 规范条件（2024 年本）》进一步规范了对固态单体电池产品的性能要求。2025 年 4 月发布的 《2025 年汽车标准化工作要点》中，提出了推动制定固态电池标准子体系，加快全固态电池 等标准研制，为固态电池产业发展提供政策指引。下个月发布了《全固态电池判定及试验方法》，该标准首次明确了“全固态电池”的定义，要求离子传递完全通过固体电解质实现，与 混合固液电解质电池形成严格技术分界，推动固态电池行业规范化发展。

传统锂电池生产工艺流程主要分为前、中和后道三个环节：前道为极片制造，多采用湿法制 备正负极片。将混合导电剂、粘接剂的浆料均匀涂覆在正负极片，后经过烘干与集流体辊压 复合，再通过分切设备将宽幅极片切割为符合电芯尺寸的窄条形成电极片。 中道工序聚焦电芯组装，需要进行注液、焊接和密封。通过卷绕或叠片工艺将正负极片与隔 膜组合成电芯主体，随后将电芯装入金属或铝塑膜外壳中，并进行烘干以去除残留水分，此 后注入电解液，最后通过焊接封口。 后道工序则注重电池性能检测，重点在化成分容。流程包括清洗电芯表面残留电解液，干燥 存储以稳定电解质状态，以及通过检测设备对电池外观、尺寸和电性能进行筛选，最终通过 充放电激活电池并测试实际容量。

固态电池前道工艺可以采用干法或湿法。湿法与传统液态前道工序基本无异；干法电极为近 年新兴技术，具有低成本、低能耗、高性能的优势。干法电极是在干燥状态下混合活性物质、 导电剂与粘结剂，经干法涂布成形，后通过辊压复合至集流体表面；电解质膜亦可通过干/湿法制备，干法可通过辊压/熔融挤出/静电喷涂三种方式成膜，国内主要使用辊压为主，最后 进行分条定型。 中段取消隔膜、注液工艺，新增胶框印刷、等静压。经辊压和分条完成定型后，在叠片前会 增加胶框印刷环节，把树脂音刷到电极边缘形成回形框，在压力下起到支撑绝缘作用，随后 通过叠片堆叠极片与电解质层。在进入后道前，通常添加等静压环节以提升电解质与极片的 致密性，优化界面接触；半固态则仍需保留隔膜结构、注液量较少仅需浸润。 后段工艺不变，改用大压力化成。部分全固态电池通过大压力化成设备对电芯施加高压，常 规电池拘束压力要求 3-10t，固态电池化成拘束压力一般要求 60-80t（10Mpa 压强/单个电 芯）；部分会使用预锂化技术。

相比传统液态锂电制作，固态电池的制造工艺变化主要集中在前、中道。由于固态电池材料 易与水、空气等其它物质反应，整体、生产组装环节的密封性有不同程度提升。