周栋：固态电池是解决新能源车痛点的关键路径
深圳商报·读创客户端记者 刘娥
“固态电解质具有耐高温、不易燃、不泄漏的优势，易匹配高比能正负极材料，是提升电池能量密度的关键路径。”12月10日，清华大学深圳国际研究生院副教授周栋在2025年新材料产业发展人才交流会上指出，固态电池技术已成为解决新能源车“续航短、易起火”两大痛点的核心方向。
周栋在报告中援引数据称，预计2030年全球乘用车市场新能源渗透率将超50%，但当前电池能量密度低导致续航里程不足，电解液易燃易爆则构成安全隐患。“当前国内电动车相比燃油车在安全性上仍有劣势，电池着火速度较快，”他坦言，“固态电解质是满足高安全需求的理想材料。”
周栋详细分析了固态电池三大技术路线的优劣：聚合物电解质易加工但需60-80℃高温工作；氧化物陶瓷空气稳定性好却脆性大；硫化物电导率高但易与空气反应。“目前尚无十全十美的方案，”他表示，“但通过构建物料混合体系，将液体含量降至20%以下，可解决溶剂挥发性与燃爆性问题，这是面向生产的可行路径。”他预测，半固态混合锂电体系上车时间预计以2027年为节点，而全固态电池规模化仍需更长时间。
除电动汽车外，周栋特别提到低空经济对固态电池的迫切需求。“电动垂直起降飞行器（eVTOL）对电池安全性和能量密度要求极高，现有锂离子电池难以满足，固态电池是其商业化关键。”据其介绍，国际车企计划2025年建成全固态电池试制线，2030年实现量产；宁德时代、比亚迪等国内企业已推出凝聚态电池或布局多路线专利。
在科研成果分享环节，周栋重点介绍了清华团队的多项突破。贺艳兵与康飞宇教授率先提出了陶瓷电介质/电解质异质结构耦合方法，解决了锂盐解离和离子输运难题；进而摒弃传统界面层“唯强度论” 设计，将塑性特征作为界面层组分筛选的新指标，“固态电池可实现超大电流下稳定循环，为固态电池设计带来新思路。”其团队还通过原位制备超薄自愈合电解质膜，实现离子传输可视化，并成功研制620 Wh kg-1固态电池，循环性能达近百圈。
尽管技术进展显著，周栋仍指出产业化挑战：“无机固态电解质供应链不完善，界面电阻高，规模量产设备缺失，安全测试标准未建立。”他呼吁产学研协同攻坚，并透露康飞宇、贺艳兵团队孵化创立广东省固态清能科技有限公司，已开发超薄高电导复合固态电解质膜小批量制备技术，正在优化大批量制造工艺，实现成果转化。“固态电池不仅是技术升级，更是重塑能源格局的机遇，”他总结道，“需持续投入以攻克成本与可靠性瓶颈。”
（本文图片由受访者提供）