全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化與新能源汽車可持續(xù)發(fā)展：挑戰(zhàn)與路徑

在全球碳中和目標(biāo)與能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的背景下，新能源汽車已成為推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心引擎。動(dòng)力電池作為新能源汽車的“心臟”，其技術(shù)革新與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程直接決定了行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。全固態(tài)電池憑借高能量密度、高安全性等優(yōu)勢(shì)，被視為下一代動(dòng)力電池技術(shù)的顛覆性產(chǎn)品。然而，其產(chǎn)業(yè)化仍面臨技術(shù)瓶頸、成本壁壘及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同不足等挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，補(bǔ)能模式創(chuàng)新與動(dòng)力電池回收體系的完善，亦是實(shí)現(xiàn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵命題。本文基于中國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)梳理當(dāng)前其發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)，并提出未來發(fā)展的戰(zhàn)略方向。

一、全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀

（一）全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程受阻

一是技術(shù)和工藝瓶頸亟待突破。固態(tài)電池在安全與能量密度等方面相比現(xiàn)有的液態(tài)電池產(chǎn)品具有明顯的優(yōu)勢(shì)，有望解決新能源汽車?yán)m(xù)航與安全兩大痛點(diǎn)，成為全球動(dòng)力電池下半場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)之一。歐、美、日、韓等傳統(tǒng)汽車強(qiáng)國(guó)高度重視全固態(tài)電池的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，意在固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的“換道超車”，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)也都加大了在相關(guān)方面的布局。從國(guó)外來看，日本豐田預(yù)計(jì)在2027年到2028年固態(tài)電池進(jìn)入實(shí)用化階段，2030年以后實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。韓國(guó)三星預(yù)計(jì)在2027年開始量產(chǎn)固態(tài)電池。從國(guó)內(nèi)的情況來看，上汽、廣汽、奇瑞、比亞迪等車企紛紛宣布其固態(tài)電池量產(chǎn)的時(shí)間表，寧德時(shí)代主攻硫化物的路線，正開展20安時(shí)樣件的試制，預(yù)計(jì)在2027年能夠?qū)崿F(xiàn)小批量生產(chǎn)。總體來看，全固態(tài)電池還需要2～3年才可以量產(chǎn)，此前部分企業(yè)宣布已經(jīng)量產(chǎn)裝車的固態(tài)電池大部分是半固態(tài)電池。需要澄清的事實(shí)是，半固態(tài)電池仍然屬于液態(tài)電池的范疇，不能與固態(tài)電池混為一談。絕不是液態(tài)電池隨著電解液液體的減少就可以發(fā)展成為固態(tài)電池，這是兩個(gè)完全不同的概念。從目前全球固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)展的情況來看，固態(tài)電池技術(shù)工藝仍未成熟，預(yù)計(jì)2027年前后才能實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)，距離大規(guī)模的量產(chǎn)還需要更長(zhǎng)的時(shí)間。

二是成本競(jìng)爭(zhēng)力較弱。當(dāng)前，液態(tài)鋰離子電池單體成本大體是0.5元/瓦時(shí)。而固態(tài)電池在沒有大規(guī)模量產(chǎn)的前提下，成本相對(duì)較高，僅材料成本在2元/瓦時(shí)以上。一個(gè)100度的電池包僅材料成本就已經(jīng)超過20萬元，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有液態(tài)電池。因此，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，液態(tài)電池和固態(tài)電池在市場(chǎng)上很可能是并存關(guān)系，而非取代關(guān)系。

（二）換電模式推廣面臨多重障礙

換電模式是新能源汽車能源補(bǔ)給基礎(chǔ)設(shè)施的新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式的重要體現(xiàn)，成為充電模式之外的重要補(bǔ)能方式之一，但目前換電模式的推廣仍面臨多重障礙。一是重資產(chǎn)投入與回報(bào)周期長(zhǎng)。換電站建設(shè)需要車企、電池廠商、能源服務(wù)商等多方協(xié)同，而標(biāo)準(zhǔn)化電池接口缺失、利益分配機(jī)制不明晰，導(dǎo)致部分企業(yè)合作意愿不足。但近期蔚來、北汽等企業(yè)均在換電模式上進(jìn)行了有益探索，寧德時(shí)代也召開了巧克力換電生態(tài)大會(huì)，宣布將聯(lián)合車企以及社會(huì)力量共建四萬座換電站，這將有力促進(jìn)換電模式的發(fā)展。二是需要持續(xù)的技術(shù)研發(fā)。持續(xù)的技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新是確保換電模式實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基石。在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展背景下，電池企業(yè)為促進(jìn)換電模式的廣泛應(yīng)用與深入發(fā)展，不僅需要積極構(gòu)建與整車制造商、金融機(jī)構(gòu)、保險(xiǎn)公司等外部行業(yè)的合作橋梁，以形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、資源共享的生態(tài)系統(tǒng)，更需將技術(shù)研發(fā)置于戰(zhàn)略核心位置。

（三）動(dòng)力電池回收體系亟待完善

截至2024年底，我國(guó)新能源汽車國(guó)內(nèi)累計(jì)銷量已達(dá)3832萬輛，動(dòng)力電池裝機(jī)總量為1652GWh；而同期廢舊動(dòng)力電池綜合回收量?jī)H為30.1萬噸，占新資源消耗量的約10%。據(jù)預(yù)測(cè)，2025年與2030年動(dòng)力電池退役量將分別達(dá)到37.7萬噸和106萬噸，呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)趨勢(shì)。盡管當(dāng)前退役電池尚未引發(fā)顯著的社會(huì)性問題，且正極材料（如鋰、鈷、鎳）、負(fù)極材料（石墨）、電解液及金屬組分已實(shí)現(xiàn)較高回收率，但隔膜等非金屬材料的低值化問題仍待解決。核心矛盾在于回收渠道的結(jié)構(gòu)性失衡。調(diào)研顯示，約90%的退役電池通過非正規(guī)渠道（如個(gè)體回收商販）流入市場(chǎng)，導(dǎo)致兩大問題：其一，非正規(guī)回收普遍采用粗放式拆解工藝，易引發(fā)重金屬污染、電解液泄漏等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；其二，正規(guī)回收企業(yè)因原料短缺導(dǎo)致產(chǎn)能閑置，行業(yè)平均產(chǎn)能利用率不足40%。

二、動(dòng)力電池回收體系全面升級(jí)與可持續(xù)發(fā)展策略

為構(gòu)建更為全面、高效且安全的動(dòng)力電池回收體系，促進(jìn)資源循環(huán)利用與環(huán)境保護(hù)的雙重目標(biāo)。針對(duì)新能源汽車、摩托車及自行車等動(dòng)力電池回收利用的議題，本文提出以下建議。

（一）構(gòu)建涵蓋全類型動(dòng)力電池回收利用的新機(jī)制

當(dāng)前，動(dòng)力電池回收利用領(lǐng)域面臨的一大挑戰(zhàn)在于，部分電動(dòng)自行車與電動(dòng)摩托車違規(guī)采用退役的汽車動(dòng)力電池作為動(dòng)力源，這不僅加劇了電池資源的錯(cuò)配，更因非專業(yè)處理導(dǎo)致安全事故頻發(fā)。鑒于此，構(gòu)建涵蓋新能源汽車、摩托車、自行車等全類型動(dòng)力電池回收利用的新機(jī)制顯得尤為迫切。該機(jī)制應(yīng)涵蓋動(dòng)力電池從配套、生產(chǎn)到使用的全生命周期，確保每一環(huán)節(jié)均符合安全、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)出臺(tái)更為嚴(yán)格的法規(guī)，明確禁止將未經(jīng)專業(yè)檢測(cè)與處理的退役汽車動(dòng)力電池用于電動(dòng)自行車或電動(dòng)摩托車上，同時(shí)加大對(duì)違規(guī)行為的查處力度。此外，鼓勵(lì)建立動(dòng)力電池全生命周期管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電池從生產(chǎn)到報(bào)廢的全程可追溯，確保每一塊電池都能得到妥善處理。

（二）構(gòu)建多渠道協(xié)同的回收利用體系

動(dòng)力電池回收成本高、難度大，單一依賴正規(guī)企業(yè)難以有效覆蓋所有地區(qū)。因此，構(gòu)建多渠道協(xié)同的回收利用體系顯得尤為重要。一方面，應(yīng)充分發(fā)揮個(gè)體廢品回收人員的作用。政府可通過政策引導(dǎo)與資金扶持，鼓勵(lì)個(gè)體廢品回收人員參與動(dòng)力電池的規(guī)范化回收，如設(shè)立回收獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制、提供專業(yè)培訓(xùn)等，以提升其回收技能與安全意識(shí)。另一方面，應(yīng)加強(qiáng)與社區(qū)、學(xué)校、企業(yè)等基層單位的合作，設(shè)立動(dòng)力電池回收點(diǎn)，方便公眾就近交投退役電池。同時(shí)，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等，構(gòu)建動(dòng)力電池回收信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)回收信息的實(shí)時(shí)共享與高效調(diào)度，提高回收效率。

（三）加大投入，助力關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與推廣應(yīng)用

動(dòng)力電池回收利用技術(shù)的突破是實(shí)現(xiàn)資源高效循環(huán)利用的關(guān)鍵。政府應(yīng)加大對(duì)電池回收技術(shù)研發(fā)的投入，鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)合作，共同攻克電池拆解、材料分離、有價(jià)金屬提取等關(guān)鍵技術(shù)難題。同時(shí)，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新成果向?qū)嶋H應(yīng)用轉(zhuǎn)化，如推廣干法回收、濕法回收等高效回收技術(shù)，提高金屬回收率，降低回收成本。此外，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電池回收再利用產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣，如鼓勵(lì)使用回收材料生產(chǎn)的電池組件，提高社會(huì)對(duì)回收再利用產(chǎn)品的認(rèn)知度與接受度。

（四）通過市場(chǎng)化機(jī)制推動(dòng)企業(yè)做大做強(qiáng)

市場(chǎng)化機(jī)制是推動(dòng)動(dòng)力電池回收行業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵。政府應(yīng)進(jìn)一步完善碳交易市場(chǎng)機(jī)制，將更多行業(yè)納入碳交易體系，如鋼鐵、電解鋁、水泥等，以擴(kuò)大碳交易市場(chǎng)的覆蓋范圍與影響力。在此基礎(chǔ)上，考慮將動(dòng)力電池回收企業(yè)納入碳交易市場(chǎng)，通過碳配額的分配與交易，激勵(lì)企業(yè)采用更加環(huán)保的回收處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綠色回收。同時(shí)，政府應(yīng)加大對(duì)動(dòng)力電池回收行業(yè)優(yōu)勢(shì)企業(yè)的扶持力度，如提供稅收減免、資金補(bǔ)貼等政策，鼓勵(lì)其擴(kuò)大規(guī)模、提升技術(shù)水平，形成行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)軍企業(yè)。此外，應(yīng)鼓勵(lì)行業(yè)內(nèi)外企業(yè)間的兼并重組，優(yōu)化資源配置，提高行業(yè)集中度，推動(dòng)動(dòng)力電池回收行業(yè)的規(guī)?；?、專業(yè)化發(fā)展。

三、結(jié)語(yǔ)

全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化、換電模式的規(guī)?；茝V及動(dòng)力電池回收體系的完善，是新能源汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的三大重要方向。當(dāng)前，需以技術(shù)突破為核心、政策引導(dǎo)為支撐、市場(chǎng)機(jī)制為驅(qū)動(dòng)，充分發(fā)揮全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)的作用，共同開創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新局面，加快建設(shè)汽車強(qiáng)國(guó)，支撐制造強(qiáng)國(guó)的建設(shè)。展望未來，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)有望通過全鏈條創(chuàng)新，從技術(shù)追隨者轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)則制定者，為全球綠色交通轉(zhuǎn)型提供中國(guó)智慧與中國(guó)方案。

（本文根據(jù)作者在2025中國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)年會(huì)暨第二屆中國(guó)全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上的演講整理，略有刪減。）