物流遇“固态” 行业迎蝶变

  近日，我国固态金属锂电池关键技术取得重大突破，量产进程加速推进。此举不仅将重塑新能源汽车产业格局，更将引领物流行业绿色发展，引发物流装备全面变革。

  我国依托液态锂离子电池，已构建了全球领先的新能源汽车产业体系，但现有的锂离子电池采用了易燃的液态电解质，难以满足电动汽车、物流等智能终端对高能量密度、高安全性的迫切需求。

  作为下一代动力电池技术的核心方向，固态电池已然成为新能源领域关注的焦点，方向性与趋势性明确。我国已实现‌半固态电池规模化装车‌，技术成熟度领先全球，在固态电池技术正处于半固态电池商业化加速、全固态电池核心技术突破的关键阶段，中国科学院物理研究所黄学杰团队（简称“黄学杰团队”）研发出一种新型电解质材料，在固态电池上取得了技术颠覆突破。

  黄学杰团队研发的阴离子调控技术，以碘离子构建“自修复”界面，彻底破解了全固态金属锂电池的界面接触难题，为解决固态电池界面阻抗大、离子传输效率低的关键难题提供了新路径，使固态电池传导不畅的核心难点得了决定性突破。

  这是国际上首次报道的“零外压硫化物电解质全固态锂金属电池”，为解决固态锂电池界面难题提供了一种可量产的技术方案。通过分子层面的创新设计，破解了固态电池实用化的核心瓶颈，不仅为动力电池技术带来颠覆性变革，更有望推动中国在全球新能源产业竞争中实现从“并跑”到“领跑”的关键跨越。

  固态电池将开启电池技术革命的下一个黄金十年，产业化浪潮已至。中国汽车工程学会在2025年5月推出了全球首个团体标准（《全固态电池判定方法T/CSAE268-2024》），首次明确了全固态电池的定义，解决了行业面临的界定模糊、测试方法缺失等问题，为产业高质量发展提供了重要指引。

  此次技术突破正推动固态电池产业链进入加速建设期。它不仅是固态电池实用化的“钥匙”，更是中国新能源产业实现跨越式发展的“跳板”，也是推进全固态电池产业化的一个重要里程碑。

  固态电池以其“高安全、高能量密度、长寿命”的颠覆性优势，精准解决传统液态电池的核心痛点，我国正在开启电池技术的“固态时代”。

  固态电池在物流业界的实用化，绝非单一产品的升级，而是对整个物流产业链的系统性重塑，其影响已延伸到物流细分赛道几乎所有领域。固态电池的性能优势不仅是传统电池领域的“升级版”，更成为低空经济、人形机器人等新兴起的产业的“刚需技术”，因此，固态电池正在重构物流应用的底层逻辑——解决长续航、多循环和微型化需求，增强载重能力，拓展应用场景，将成为物流产业升级的重要基石。

  固态电池在安全性、续航、寿命、环境适应性等方面的优势，与物流运输车“高安全、高效率、低成本、广场景”的产业运营需求高度匹配。固态电池直击目前新能源汽车的“续航焦虑”“充电等待”“安全风险隐患”三大痛点。

  续航方面，固态电池单位体积内的包含的能量可以达500Wh/kg，相同的重量下电量大幅度的提高，使物流车辆续航突破1000公里甚至达1500公里，充电时间缩短至9分钟以内，减少中途充电次数，非常适合于长途干线物流。

  固态电解质的离子传导路径更稳定，不易因高电流密度产生副反应（如液态电解液的分解），可支持更高的充电倍率，而固态电池支持超快充技术，与加一次油的时间差不多，固态电池的容量衰减也比液态电池慢，更为紧凑的电池设计，也使得电池循环常规使用的寿命大幅改善。

  安全性方面，固态电池的工作原理与传统锂离子电池类似，但使用固体电解质而不是液体电解质，消除了泄漏的风险，并明显降低了热失控的机会，因而提高了电池的安全性。

  固态电池因为无液态电解液，不会在反复的充放电过程中，形成的树枝状锂会刺穿两个电极之间的隔膜，导致电池里面短路，使整个电池会剧烈升温而爆炸，从而解决了传统液态电池的安全隐患。

  环境适应性方面，固态电池具有在零下40摄氏度至65摄氏度的温域内稳定性很高，适应高寒、高温等极端环境，降低因外因导致的运输延误风险，固态电池对高温、低温度的环境的耐受性更强，保障物流装备在极端天气下的稳定运行。装配了固态电池的物流装备，宽温域设计使其在北方冬季无需额外保温即可正常运行。

  重卡、冷链物流车对电池容量和稳定能力需求严苛，新技术上的支持的超大容量电芯（如南都电源783Ah固态电池）可降低电池包体积30%，同时满足零下40摄氏度严寒地区冷链运输需求，续航保持率提升40%。

  固态电池可称为低空经济的“能量心脏”。当前半固态在特定场景，在无人机和机器人领域已实现商用，未来在全固态电池的加持下，低空物流将“飞得更远、载得更重、用得更安全”。在保持相同续航时间的前提下，固态电池的高单位体积内的包含的能量使飞行器可携带更重设备或货物，提升物流运输的效率与灵活性。

  eVTOL垂直起飞需地面10—15倍的瞬时动力，单位体积内的包含的能量门槛高达400Wh/kg，全固态电池通过“先串联后封装”工艺减少30%封装重量，配合500Wh/kg的单位体积内的包含的能量，可支撑eVTOL实现150公里续航和5C以上充放电倍率。

  固态电池将引起物流装备设计上的变革，无需传统方案的笨重加压设备，电池包重量减轻20%，可灵活集成于底盘和装备结构，释放更多空间。物流制造商将以全固态电池为核心突破口，重构AGV、机器人等智能物流新生态。

  固态电池破解了新能源物流装备轻量化难题，可在较小空间内储存更多能量，其单位体积内的包含的能量是传统锂电池的2—3倍，从而使其体积和重量更小。对物流装备而言，减重可提升单位电量的行驶里程，同时减少装备自身负重，间接降低能耗。

  在重构便携智能物流电子装备上，固态电池可实现产品更轻薄的结构，还可以提升耐用性和常规使用的寿命。固态电池推进了电池结构稳定性革新，可承受20000次反复弯折仍保持稳定性很高，为柔性物流设备提供新场景，在极端物流领域，将开启新的可能性。

  固态电池是人形机器人最为适配的产品之一，不仅仅可以明显地增强续航时间，并且具有不易燃、无腐蚀、不挥发等特性，能够最大限度提升机器人室内工作安全性，人形机器人的续航短、维护难问题，正被固态电池技术彻底颠覆，加速其商业化落地。

  如宇树H1机器人搭载同类固态电池后，续航从2小时跃升至6小时，30分钟即可快充至80%。在汽车焊接车间，机器人可持续工作4小时无需停机，富碘界面的自修复特性减少了电池损耗，循环寿命超2000次，维护成本降低70%。

  固态电池是物流战略性新兴起的产业发展的关键基础设施，固态电池的商业化应用将重塑物流行业的技术标准和运营模式，推动物流向高效、安全、可持续方向发展、促进物流装备的变革，实现突破。

  从技术成熟度来说，固态电池可分为半固态、准固态、全固态三种类型。虽然电池制造的整体工艺发生了很大的改变，然而固态电池在从实验室到量产的过程中会遭遇诸多难题。黄学杰团队也称，要实现全固态电池产业化，“低压力下高比容量正极的离子导电路径保持仍然是挑战”。

  当前固态电池形成氧化物、硫化物、聚合物三大技术路线并存的格局，不同技术路线的优缺性也会给固态电池的研发和量产带来挑战。如何与高比能正负极材料（如富镍正极、锂金属负极）深度适配，仍需持续研发。此外，硅基负极的体积膨胀问题、硫化物电解质的空气敏感性等，仍是产业化一定要解决的技术痛点。

  随着固态电池技术的不断成熟和成本的降低，相信固态电池有望成为下一代物流动力电池的主流选择，必将为物流行业带来革命性的变化。

  从成本问题来说，当前全固态电池制造成本约为液态锂电池的5—10倍，即使半固态电池成本也高达2.8倍，目前也主要搭载在对价格敏感度相比来说较低的乘用高端新能源车型上。

  成本高企源于两重因素：一是核心材料（如高纯度硫化锂）尚未形成规模效应，二是专用设备（如惰性环境生产线）投入巨大。业内测算，只有当产能达到万吨级规模，且材料国产化率提升至90%以上，成本才有望降至液态电池的1.5倍以内，这一过程预计需要5—8年时间。

  但我们也要注意到，一旦固态电池的生产所带来的成本降下来，那它的生命周期成本就降低了，固态电池循环寿命超6000次，维护成本降低50%，全生命周期成本（TCO）较传统电池下降30%以上，以此来降低物流公司运营成本。

  从应用适配度来看，固态电池的普及还需突破“标准缺失”与“生态不兼容”的障碍。尽管2025年首部《全固态电池判定方法》团体标准已实施，但覆盖材料、工艺、检测的完整标准体系尚未建成。

  当新能源物流车市场对全固态电池的应用满怀期待时，在实际推广过程中，对应的充电桩和售后等方面的挑战也不容忽视。基于固态电池的特性，现有的充电桩难以满足其需求，现有充电桩的功率输出、电动车电池管理系统（BMS），均需针对固态电池的快充特性进行升级改造。

  这需要产业链上下游的协同配合，这也会倒逼充电桩企业加快产品在充电功率、安全性等方面的升级，未来的充电桩一定是朝着大功率快充方向发展。2C快充车型或将被逐步替代。

  还有售后服务问题，固态电池作为一种新生产品，有关技术比传统电池更为复杂，对后期修东西的人的技术、经验、知识储备等的要求更高，短期内会面临着售后服务网点少、有关技术人员的缺乏、维修成本高等问题。

  固态电池材料体系变化（如固态电解质、金属锂负极）要求开发新的拆解和回收工艺，推动建立区域化循环回收网络。

  这场能源存储技术的终极革命，不仅将重塑交通物流和能源行业，更将为整个社会的低碳转型提供核心动力。固态电池以更安全、更强动力、更快捷充电，重塑物流产业的未来，这场变革不会一蹴而就，仍需跨越技术、成本、生态的多重考验。

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