在固态电池领域，哪些国家处于领先水平？中美日韩，当《中国汽车报》记者把这个问题抛给汽车圈和电池圈的人士，他们的回答出奇的一致。中美日韩四国固态电池发展到什么水平？专利就是最好的证据之一，那么透过专利看看固态电池的“四方阵”，究竟哪一方地势较高呢。

2025年～2027年非常关键

2023年9月12日，丰田汽车公布了一个大消息。那就是在2026年，丰田将开始量产固态电池汽车。丰田宣布在材料和生产工艺上取得突破，计划首先应用于混动车型（如普锐斯），随后推广至纯电汽车。这一项目投资额高达430亿日元。

同在日本的本田汽车则曾宣布，位于日本栃木县的全固态电池量产化示范生产线将于2025年1月正式投产。这一项目投资额高达430亿日元。

据《汽车新闻》报道，日产汽车欧洲研发高级副总裁大卫·莫斯曾表示，日产汽车已经成功开发出全固态电池，2025年开始试生产，2028年量产一款由全固态电池驱动的电动汽车。

美国固态电池研发与日本有所不同，通用汽车、福特汽车这样的整车企业并不是主力军，反而是初创公司在冲锋陷阵。

QuantumScape是全球著名的固态电池研发企业，2024年启动试生产（预商业化），向大众汽车交付首批样品。2025-2026年实现小规模量产，主要用于高端电动汽车（如保时捷、奥迪车型）。大众是QuantumScape的投资人之一，QuantumScape的固态电池将主要借给大众汽车。

Solid Power同样是一家有名的初创公司，在2023年完成试点生产线建设，并于2024年向宝马、福特交付首批A样电池，2026年实现车规级电池量产，配套宝马iX等车型。Solid Power的合作企业是宝马、福特、现代，现代还是战略投资者。

2023年，Factorial Energy与奔驰合作测试电池模块，2025年启动试生产，2028年前实现量产，配套奔驰EQ系列及现代电动车。Factorial Energy的合作企业是梅赛德斯-奔驰、现代起亚、Stellantis。

2023年，SES AI Corporation与通用汽车、本田合作开发原型电池，2025年启动小规模量产，2026年供应通用Ultium平台车型。SES的合作企业主要是通用汽车、本田、现代。

在固态电池领域，国内企业同样在积极努力。宁德时代2023年推出“凝聚态电池”（能量密度500Wh/kg），计划2025年装车应用，目标2025年小规模量产，2030年前实现全面商业化。宁德时代与蔚来、理想、极氪等合作，首款搭载车型或为蔚来高端子品牌。

上汽集团与清陶能源合作开发氧化物固态电池。清陶能源的半固态电池已在2024年量产装车（智己L6等车型），续航超1000公里，支持4C快充，清陶能源计划2027年实现全固态电池量产。

辉能科技全球首条固态电池生产线（浙江嘉善）2023年投产，计划2024年为车企供货半固态电池，全固态目标2028年。

资料来源：DeepSeek

前不久，在第二届中国全固态电池创新发展高峰论坛上，中科院院士欧阳明高指出，2025年至2027年，要以200—300Wh/kg的石墨/低硅负极硫化物全固态电池为发展目标为牵引，努力打通全固态电池的技术链。2027年至2030年，要以400Wh/kg和800Wh/L为目标，重点攻关高容量硅碳负极，面向下一代乘用车电池；2030年至2035年，则要以500Wh/kg和1000Wh/L为目标，重点攻关锂负极，逐步向符合电解质、高电压高比容量正极发展。

全固态电池“竞赛”到了关键时期，中美日各有特点，在终点产品线前，大家都在努力。

透过专利表象看内在

除了中美日韩之外，其他国家也有机构或者企业在努力研发固态电池，只不过他们规模小，或者实力与中美日韩相比有些差距。

用什么衡量中美日韩的固态电池处在第一阵营？专利是最好的证据，也最有说服力。

检索中美日韩的固态电池专利发布情况，可以看到，在2010年之前，日本注册的专利数量占比较高。丰田等企业自2000年代初期开始布局，2010年前已积累大量核心专利（如硫化物电解质技术）。

日本在大量布局固态电池的时候，中美韩的主要注意力还没有放在固态电池上。美国第一家固态电池初创公司QuantumScape成立于2010年，其他的初创公司都晚于这个时间。

我国于2009年开始“十城千辆”示范推广，新能源汽车才刚起步，重点也并没有放在固态电池上面。韩国固态电池研发同样相对较晚，2017年，三星SDI成立ASB事业化推进小组，负责全固态电池研发及商业化。

2010年之后，形势发生了变化。丰田2014年展示原型电池后加速专利申请。中国从2015年起政策推动专利数量快速上升；韩国企业开始跟进全固态技术。美国多家固态电池初创公司表现活跃，高校和初创企业专利申请增加。

2018年之后，形势再次发生变化，2020年后中国固态电池年均增速超30%，2022年单年申请量占全球近一半。这段时期，日韩聚焦关键技术，日本加强电解质材料专利壁垒，韩国侧重制造工艺优化。

中科院物理所研究员李泓收集的专利数据显示，2020年～2024年中国固态电池专利申请数量已领先其他国家。

资料来源：李泓研究员提供

李泓告诉记者，如何正确分析固态电池的专利情况，不仅要看数量，更要看质量。专利的质量、原创性比数量更重要，数量只反映了相关研究活跃度以及相关研究的从业群体的数量。

目前，固态电池质是攻关的难点之一，从这方面的专利情况来看，国内的固态电池主要关注氧化物电解质，与丰田的硫化物路线有所区别。在硫化物、聚合物、卤化物上，我国的专利数量也比较多。

资料来源：李泓研究员提供

借助AI 各显神通

美国AI产业比较发达，借助AI研发固态电池顺理成章，并且有了一些进展。据外媒报道，MIT团队利用AI筛选出新型固态电解质材料（如Li₃YCl₆），研发周期缩短70%。国家实验室（如NREL）通过机器学习优化充放电协议，抑制锂枝晶生长。

美国为了取得竞争优势，出台了《两党基础设施法案》拨款60亿美元支持电池研发，能源部成立“电池500联盟”推动AI与固态电池结合。

日本的AI产业并不先进，但也在利用AI研发固态电池。据外媒报道，东芝利用AI模拟电解质成膜过程，将良品率从30%提升至85%。东京大学则联合丰田，通过AI识别电池微观裂纹成因。

为了促进固态电池研发，日本经产省“绿色创新基金”投入1500亿日元，重点支持固态电池AI研发。

韩国也不甘落后，三星引入AI视觉检测电解质涂层厚度，误差<1μm。SK On利用AI预测原材料（如镧、锆）价格波动，库存成本降低18%。韩国制定了“K-Battery 2030”计划，将投资40万亿韩元，要求AI技术覆盖电池全生命周期。

大家公认全球AI主要有两个玩家，美国与中国。其中，我国运用AI研发固态电池的时间比较早。宁德时代新能源科技股份有限公司研发总裁欧阳楚英曾在全固态电池创新平台年会上提到，宁德时代在七八年前已经用AI解决问题了，他认为，仅有AI还不够，应该AI+物理解决固态电池研发问题。运用这个方法，宁德时代已搭建材料智能平台。从算法中心到算力中心，目前已构建基础数据库、专题数据库跟实验反馈数据库。

记者在全固态电池创新平台年会上还听到多家企业在固态电池研发中运用了AI技术。除了企业层面，全固态电池创新平台更着手准备建立公共性的固态电池AI研发平台。

欧阳明高院士介绍，DeepSeek在电池知识问答和电池文本挖掘任务上均表现优异，在电池设计任务上具备初步的总结能力，尚欠缺科学分析能力，仍需要垂直领域大模型解决问题。创新平台要做的就是发挥平台专家的智慧。

智能化全自动研发包括交互模式，检索模式，计算模式的革新。固态电池联盟将构建基于人工智能的能源材料研发平台，一是基于大语言模型建立智能化的大型材料数据库；二是基于大语言模型建立智能化的大型材料数据库；三是基于材料文献数据库与大语言模型开发能源材料垂直领域大语言模型；四是垂直领域大语言模型接入专家智能体，获得专业计算能力。

欧阳明高提到，电池设计正从第二代的仿真驱动向第三代基于AI的电池智能设计(BDA)技术方向发展，电池智能设计技术可将电池研发效率提升1~2个数量级，节省研发费用70~80%。

固态电池“四方阵”，各占一端，这是一场全方位的比拼，目前，还没有哪一方占据绝对的优势。

资料来源：DeepSeek