固态电池直面安全挑战,国轩高科破解量产瓶颈。

固态电池最难讲漂亮的时候,是它开始接近量产的时候。

实验室里,固态电池可以用参数证明自己。能量密度、安全测试、快充倍率、循环寿命,都是清晰的数字。

进入产线和客户验证后,问题会变得琐碎:粉尘、毛刺、产气、热场不均、一致性失控、误报警,还有车企一项项拉出来的测试表。

5月17日,国轩高科在2026全球科技大会上发布7款新品,其中包括二代G垣智慧电池和金石全固态电池。

国轩高科7大新品发布会现场国轩高科7大新品发布会现场

前者走固液混合路线基于三元、硅碳负极和全新的氧化物固态电解质可实现“9分钟补能续航500公里、满电续航突破1000公里”,同时10GWh产能锁定今年交付。

后者能量密度400Wh/kg,2GWh电芯产线正在推进,客户送样已经开启

发布会上,国轩高科首席科学家朱星宝先提出了两个问题:

固态电池是否真的安全?是否绝对安全?

他的答案分别是肯定和否定。

究其原理,固态技术能把安全触发边界推远。但高能量密度电芯一旦被极端触发,释放的能量仍然存在。

同时,制造过程中掣肘良率的层层细节,也不会因为电池更固态化就自动消失。

诚实与克制,也让国轩高科此次发布没有滑向固态电池发布会常见的宏大叙事。

固态电池越接近市场,越要面对制造本身:

一致性、良率、传感、预警、成本,以及电池装进车以后漫长的责任周期。

客户关,再谈量

国轩去年5月发布一代G垣准固态电池。今年再发布G垣智慧电池并宣布年底将率先搭载于B级以上高端纯电车,中间这一年并不是简单的产品迭代。

朱星宝在会后采访中透露,过去一年,国轩对接了接近40家国内外客户,电芯到Pack已经完成国标测试和认证。

不同车企还会有自己的测试项目,国轩又针对客户要求重新做测试,有的企业整体电芯测试达到1000多项。目前已有七八家企业在进行上车测试。 

这组信息决定了“今年量产”应该如何理解。

它不是从发布会直接跳到大规模装车,而是沿着认证、送样、客户测试、上车测试和场景匹配的严谨路径最终才进入特定客户、特定场景的交付阶段。

固液混合路线的现实弹性也在于它的可调节性。

朱星宝提到,当前车企对固态电池并不会降低要求。

往往送测产品的倍率已做到2C至3C,但车企仍希望达到4C——在液态电池体系中,4C快充已是不少车型的标配,更高倍率的产品也在出现。

安全、循环寿命、倍率和成本,依旧每一项都要兼顾。

固液混合路线可以通过调整固化程度、电解液含量和聚合体系,匹配不同场景的指标需求。

这也解释了为什么固态电池不会以单一形态快速铺开。

乘用车、商用车、储能、低空飞行器、无人机,机器人对电池的要求并不一样。

插混车型机器人希望在有限空间内装入更多电量;

商用车关注续航提升后能否减少补能次数、降低运输时间成本;

储能电芯容量越来越大,对安全边界提出更高要求;

低空和无人机场景则对高比能更敏感。

国轩给出的成本口径也较克制。

公司没有披露商业成本,只称从材料角度看,固液混合相比液态电池的成本上浮可控制在10%到15%左右,对部分中高端客户而言可以接受。 

这还不是完整成本答案。材料成本只是电池成本的一部分,真正商业化还要看制造良率、产线折旧、Pack集成、测试认证和售后责任。

这也折射出,国轩一直以来是将固态电池放在可承受溢价的场景里寻找入口。

然而,无论锚定哪个细分场景,安全始终是客户抛出的第一个、也最锋利的问题。固态电池,到底有多安全?

安全的神话与现实

固态电池更安全吗?

国轩的回答是明确的。

过去一年,国轩联合中科大、清华大学,将一代G垣准固态电池与同体系液态电池做了系统性比对,覆盖正负极材料、隔膜、电解质、凝胶、电性能测试和尾气回收分析。

数据显示,在固态技术加持下,高能量密度电池的安全性确有不同程度的提升。

随着电解液含量继续降低、固态化程度继续提高,这条固液混合路线的安全边界还能向外延展。

但他随即补了一句:固态电池并非绝对安全。

安全从来不只是材料体系的函数,电池必须穿过制造环节——粉尘、磁性物质、金属颗粒和毛刺都可能在这一过程中混入,下线检测也无法保证百分之百筛除所有问题电芯。

这比“针刺不起火”更贴近量产现场的真实逻辑。

固态电池的安全提升,本质上体现为热失控触发边界被推远,让电池在撞击、针刺、热冲击下更不容易进入不可逆的剧烈反应,但它并未抹去高能量密度电芯自身携带的巨大能量。

能量密度越高,一旦发生极端失效,释放的能量也越大。

材料体系只能解决一部分安全问题,制造缺陷和运行中的异常,则需要新的工艺来兜底。

固液混合的隐秘难点

固液混合路线看似比全固态更接近产业化,但它并不简单。

朱星宝回忆,自己过去在高校做半固态电池,小电池和大电池实验都没有明显问题,但进入企业后发现,真正困难出现在产品放大之后。

症结出在凝胶固化。

实验室电池尺寸小,加热更均匀,热传递快。

200Ah级大电芯不同,热场从外向内传递,外围凝胶先固化,内部却还未固化。

固化过程本身会产气,外部已经封闭后,内部气体难以排出,良率、一致性和后续配组都会受到影响。

这类问题不会出现在发布会参数表里,却决定产品能不能量产。

为了解决产气、均匀性、一致性,以及运行过程中是否再次固化等问题,国轩重新设计了凝胶固化路径。

朱星宝提到,国轩并不是做了一次固化,而是做了三次:

外部固化、内部固化和内部调整。

与此同时,电池内部不能完全硬化,因为高能量密度体系存在膨胀和收缩,需要保留柔性,否则会带来类似全固态电池中的界面脱离问题。

这段剖白,或许比“固液混合今年量产”的宣言更具分量。

它说明固态电池的产业化不是把实验室配方等比例放大,而是在放大过程中重新驯服热场、产气、均匀性、柔性、界面和良率。

瓶颈和解决方案,已经同步从材料性能延伸到制造过程。

智慧电池是对制造不确定性的补充

G垣智慧电池最容易被写成“电池加芯片”。

实际上国轩真正想解决的不是营销意义上的智能化,而是高能量密度电池进入规模化制造后,如何提前发现异常。

传统BMS主要监测温度和电压。

国轩这次在G垣智慧电池中加入智慧芯片、多模态传感器和原位EIS,提取力学、光学、电磁、热学等信号,通过无线传输到云端计算,评估电池健康状态。

传统BMS能够监测个位数指标,G垣智慧电池可监测33项指标。 

这一设计与高能量密度体系有关。

高能量密度电池需要更多使用硅基负极。

传统液态电池充放电过程中的体积变化较小,而硅碳体积膨胀可达到300%。

这意味着电池需要“呼吸空间”,也需要对内部力学变化进行监测。

力学传感器的引入,最初就是为了判断电池内部膨胀、收缩是否异常。

但这套系统本身也有难点。

传感器放进电池并不难,难的是它能否与电池同寿命、同可靠性。

薄膜传感器可能几次挤压后失效;EIS原理上可以解析内阻、副反应、SEI膜变化等信息,但寿命和精度仍需评估;如果预警系统频繁误报,用户和车企同样无法接受。

因此,G垣智慧电池的关键不在于“33项指标”本身,而在于国轩能否基于成熟数据和经验,证明这些指标中哪些真正必要,哪些能稳定工作,哪些能提前识别少数偏离正常衰退曲线的异常电芯。

朱星宝指出,正常衰退的电池反而不难判断,真正危险的是那些不按正常规律衰退、突然跳水的电池。

国轩与智慧电池要抓住的,是这一小部分异常。

这也触碰到了固态电池产业化中更少被讨论的一面:

电池安全不能只靠材料,也要靠运行状态监测和事故前预警。

智慧电池进一步解决的是电芯服役后的状态监控。

固态的问题落到了硫化锂

G垣智慧电池相比,第二代金石全固态电池对应更远期也更广阔的远景

国轩披露,第二代金石全固态电池能量密度从300Wh/kg提升至400Wh/kg。

按新国标,该电池真空加热失重率为0.01%,低于0.5%的标准;电池通过针刺、热箱等安全测试,不起火、不冒烟。

目前,2GWh电芯量产线正在推进,并开启客户送样对接。 

但全固态电池真正的难题不只在电芯。

金石全固态电池研发负责人潘瑞军成本问题拆到了材料端:

固态电池成本70%到80%来自固态电解质,固态电解质成本70%到80%又来自硫化锂。

全固态降本,首先要啃下硫化锂的量产。

国轩提出的方案是气液固三相反应法。

介绍,这一方法通过让固体颗粒被液体颗粒包围、细小液滴在气体中高速运行,扩大接触面积,缩短反应时间,将反应效率提升300%,并降低能耗和占地。

国轩称,该工艺产出的硫化锂产品纯度达到99.99%,粒径小于3μm。

对应产能规划2026年落地300吨/年产线,2027年达到2万吨,2030年达到5万吨,支撑150GWh固态电池需求。 

固态电解质也有相应规划。

国轩发布了微晶电解质和纳晶电解质两类产品:前者粒径1-5μm,电导率大于8mS/cm;后者粒径为百纳米级,电导率4-6mS/cm,能耗降低60%。

电解质产能规划为2026年2000吨/年,2027年1万吨,2030年10万吨,支撑100GWh需求。

国轩显然清楚,全固态电池竞争的上半场在材料端。

没有硫化锂和固态电解质的规模化供给,400Wh/kg仍然只是昂贵样品。

如果固液混合解决的是近期如何进入市场,全固态要解决的就是未来如何把成本降下来。

结语

对国轩而言,“今年量产”的分量,落在与近四十家客户反复验证后的订单转化上,落在200Ah电芯凝胶固化的产线节奏里,也落在智慧电池能否在无数次充放电中,从33项监测指标里准确分辨出那万分之一异常信号的细节中。

全固态的路线图则系于硫化锂产线的实际转速和成本曲线。固态电池的叙事重心,正从化学配方的突破,转向制造过程中的无穷细节。

而当行业终于承认,一块高能量密度电池的安全与寿命,由产线上每一道热场、每一颗受控的粉尘、每一次膨胀与收缩共同定义,固态电池才真正叩响商业世界的大门。

吉祥体育网址,rb88,

吉祥体育官方网站相关资讯:rb88下载,