近日，中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心研究員王春陽聯合國際團隊，利用原位透射電鏡技術在納米尺度首次揭開了固態電池突發短路成因，并提出相應對策，研究成果5月20日發表在《美國化學會會刊》（Journal of the American Chemical Society，簡稱 JACS）上。
近年來，全固態電池由于高能量密度、高安全性等優勢，備受行業關注，但壽命短與短路問題長期困擾其商業化，致使其遲遲難以步入大規模量產階段。
在當前政策密集加碼和行業企業加緊布局的背景下，此次固態電池研究迎來里程碑式突破，有望加快產業鏈成熟，將固態電池裝車進程大大提速。
自固態電池問世以來，它就成為全球動力電池下半場競爭的焦點之一，業內上下都對其寄予厚望。然而這種革命性電池面臨一個致命難題：固態電解質會突然短路失效。專家指出，盡管固態電池相較于液態電池結構更穩定，但如果內部出現短路可能導致大電流和高溫，可能破壞電池結構，導致電極材料反應或電解質分解，影響性能，甚至導致失效。
在王春陽及國際團隊的研究中，科研人員用原位透射電鏡觀察發現，這些內部缺陷誘導的鋰金屬析出和互連形成的電子通路直接導致了固態電池的短路，這一過程分為兩個階段：軟短路和硬短路。
“鋰離子在電場驅動下遷移時，這些缺陷處的電場畸變會導致局部電流密度激增，迫使鋰金屬以納米級‘樹根’形態沿缺陷生長，形成瞬間導電通路，即‘軟短路’。隨著軟短路的高頻發生和短路電流增加，固態電解質會逐步形成記憶性導電通道，最終引發不可逆的‘硬短路’。”某頭部電池企業相關負責人王強（化名）在研究了王春陽團隊的論文后，對記者解釋了這一短路機理。
基于這些發現，研究團隊利用具有機械柔性且電子絕緣的三維聚合物網絡，發展了“剛柔并濟”的無機－有機復合固態電解質，有效抑制了固態電解質內部的鋰金屬析出、互連及其誘發的短路失效。
“更通俗地來說，短路的原因，一個是固態電池材質本身，一個是電池電流密度不均勻導致的。”王強表示，“而應對策略的原理便是用有機和無機物結合的材料去填充可能存在的間隙，減少甚至消除這些結構上的缺陷，避免‘軟短路’出現。”
報道提到，該研究通過闡明固態電解質的軟短路－硬短路轉變機制及其與析鋰動力學的內在關聯，為固態電解質的納米尺度失效機理提供了全新認知，為新型固態電池的開發提供了新的理論依據。
今年來，我國汽車行業對于固態電池的熱情越燒越旺，從實驗室到落地，企業已經進入到軍備競賽的階段。各大主機廠、新老電池企業緊鑼密鼓搞研發、做驗證，并陸續公布了量產時間。
5月17日，國軒高科宣布已建成全固態電池中試線，設計產能0.2GWh。據相關業務負責人現場介紹，中試樣件參數顯示，電芯能量密度為350Wh/kg，單體容量70Ah，目前已開啟裝車測試。
4月10日，上汽集團總裁賈健旭表示，上汽新一代固態電池將于今年底在全新MG4上量產應用；2027年，上汽首款全固態電池“光啟電池”將落地。
2月24日，梅賽德斯-奔馳基于全新固態電池測試項目打造的測試車，正式啟動道路測試。經測試，搭載該電池的純電EQS測試車續航里程增加25%。整套電池系統能量密度高達450瓦時/千克。
2月15日，中國一汽首席科學家兼研發總院（科技創新管理部）高端汽車集成與控制全國重點實驗室主任王德平透露，中國一汽2014年開始研發全固態電池，以整車需求為指引，計劃2027年進行小批量應用。
政策層面，早在2020年國務院發布的《新能源汽車產業發展規劃 （2021—2035年）》中，就首次將固態電池列入行業重點發展對象并提出加快研發和產業化進程。兩年后，工信部、科技部等多部門聯合發布《關于推動新能源電子產業發展的指導意見》，提出加快研發固態電池儲能技術，加強固態電池標準體系研究工作，強化應用領域的支持和引導。
今年2月，工信部等八部門發布《新型儲能制造業高質量發展行動方案》，明確將固態電池列為重點攻關方向，支持鋰電池、鈉電池向固態化發展，并提出2027年前打造3-5家全球龍頭企業。4月，工信部發布《2025年汽車標準化工作要點》，將固態電池寫進全局規劃與前瞻布局，提出要推動制定及發布車用人工智能、固態電池等標準子體系；要加快全固態電池、動力電池在役檢測等標準研制，不斷優化動力電池性能要求。
地方政府也加快對相關產業的孵化扶植。3月19日，珠海市發布《珠海市推動固態電池產業發展行動方案（2025-2030）（征求意見稿）》，提到到2027年形成固態電池產業集群、2030年實現批量交付以及產業形成初步規模；2月，上海市發布《新型儲能示范引領創新發展工作方案》，計劃到2030年建成覆蓋固態電池上下游的完整產業鏈，通過稅收優惠、研發補貼等政策構建產業生態。
國際方面，歐、美、日、韓等傳統汽車強國同樣高度重視全固態電池的研發與產業化。對此，中國科學院院士歐陽明高曾“拉響警報”，雖然中國的動力電池產業已經做到全球領先，但考慮到固態電池的顛覆性潛力，中國企業應該未雨綢繆，聯合起來攻關固態電池以應對挑戰。
根據智慧芽數據，截至2025年5月16日，全球固態電池領域的專利申請已超過4.6萬件，其中從技術來源（專利申請企業所屬國別）看，全球固態電池領域的專利申請中，近37%來自日本，近30%來自中國，兩者差距進一步縮小；而從布局市場（專利申請所在國別）來看，中國已經趕超日本，是全球固態電池專利布局最多的市場，約占35%。
“目前固態電池仍處于剛起步階段，短路現象還并不普遍，但發現了這一機理，對于后期設計會有極大的參考價值。”王強告訴記者，“其實除了電池結構本身，生產固態電池對工廠的環境要求也是主要挑戰，目前各企業也都在不斷測試、調整。總體來說，固態電池商業化進程還面臨諸多問題，雖然不是一個發現或一篇論文就能加速的，但顯而易見的是，這一發現對加快產業鏈成熟度有極大助益。”
當前，業內對于固態電池已經達成兩點共識。第一，固態電池是鋰電池的一大終極形態，有望實現對液態鋰電池的完全替代；第二，技術產業化的時間在2027～2030年，固態電池將集中爆發。
中國汽車工程學會秘書長助理鄭亞莉日前介紹，全固態電池在全球范圍內仍處于研發和中試階段，仍存在材料穩定性、界面穩定性、循環壽命等關鍵科學問題以及整車熱管理、整車集成等工程化與產業化技術難題有待進一步突破，預計2030年可實現小批量裝車驗證，2035年才有可能規模化應用。
歐陽明高則在今年初的一場公開演講中提醒，從行業全局來看，要重點防范全固態技術路線帶來的顛覆性風險。他指出，去年6月以后，國內技術路線將聚焦三元/硫化物/硅碳，向著400Wh/kg前行，產業化時間明確，定于2027年左右，2030年左右完全可以量產。對于500Wh/kg的車用全固態電池，預計產業化的時間在2030～2035年。在眾志成城之下，硫化物固態電解質已經建立了小批量供應能力，接下來需要重點攻克大規模生產工藝。
全國政協常委、經濟委員會副主任，工業和信息化部原部長苗圩在第二屆中國全固態電池創新發展高峰論壇上也表示，固態電池的技術成熟度、生產工藝以及高昂的成本是阻礙其實現大規模量產的三大障礙。從當前全球固態電池研發進展來看，量產技術工藝有待成熟，2027年前后實現小批量生產。
根據前瞻產業研究院發布的《2025年固態電池高質量發展藍皮書》預測，預計到2030年，全球固態電池出貨量將達到614.1GWh，全固態電池市場規模將達到172億元。在新能源汽車領域，預計到2030年固態電池滲透率將達到10%。
隨著有關鼓勵政策的出臺、AI智能的快速發展，以及公眾對新能源技術的認知提高，固態電池發展正迎來前所未有的利好因素。
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