這是一個(gè)重大的進(jìn)展與突破。

在4月28日的CIBF2024上，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱曾表示，寧德時(shí)代目前投入研發(fā)較多的技術(shù)路線是硫化物路線，組建了一支近千人的全固態(tài)電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并且已經(jīng)建立10Ah級(jí)全固態(tài)電池驗(yàn)證平臺(tái)。

在半年的時(shí)間里，寧德時(shí)代不僅增加了研發(fā)投入，已將全固態(tài)電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)擴(kuò)充至超1000人，而且邁進(jìn)了20Ah試制階段，標(biāo)志著寧德時(shí)代已經(jīng)進(jìn)入了生產(chǎn)技術(shù)探索階段，開始向著量產(chǎn)的方向前進(jìn)。

從謹(jǐn)慎表態(tài)到首屈一指

根據(jù)寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群此前的公開發(fā)言，寧德時(shí)代在全固態(tài)電池上已經(jīng)投入了7~8年的時(shí)間進(jìn)行研究，據(jù)此推算研究開始的時(shí)間為2016至2017年。晚點(diǎn)Auto的消息顯示，2016年寧德時(shí)代邀請(qǐng)了在美國(guó)橡樹嶺實(shí)驗(yàn)室(是全球最頂尖的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室之一)工作10年的梁成都加入寧德時(shí)代擔(dān)任研發(fā)體系聯(lián)席總裁，直接帶領(lǐng)寧德時(shí)代的硫化物全固態(tài)電池研發(fā)項(xiàng)目組。

但是，這個(gè)團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)只有不到100人，且寧德時(shí)代對(duì)該團(tuán)隊(duì)的定位是“搞清楚最前沿的實(shí)驗(yàn)室和公司的技術(shù)進(jìn)展，幫高層做技術(shù)決策”。甚至在去年，吳凱對(duì)外的發(fā)言還是相當(dāng)謹(jǐn)慎的。他曾表示：“如果豐田說今天能量產(chǎn)全固態(tài)電池，我是持懷疑態(tài)度的，目前全行業(yè)誰(shuí)都不具備量產(chǎn)全固態(tài)電池的能力。至于到2027年能否量產(chǎn)，作為技術(shù)人員，我也很難說得準(zhǔn)確?！?/p>

直到今年，寧德時(shí)代頻頻在行業(yè)活動(dòng)上分享全固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)展，包括研究水平、技術(shù)進(jìn)展、量產(chǎn)時(shí)間、和同行對(duì)比等等。

在3月的業(yè)績(jī)說明會(huì)上，曾毓群曾表態(tài)稱，全固態(tài)電池距離商品化還很遠(yuǎn)，但是寧德時(shí)代并非不重視這項(xiàng)技術(shù)，最近也加大了投入，希望未來(lái)在全固態(tài)電池領(lǐng)域也能做到首屈一指。

在4月的CIBF上，吳凱曾表示，如果用技術(shù)和制造成熟度作為評(píng)價(jià)體系(以1-9打分)，寧德時(shí)代的全固態(tài)電池研發(fā)目前處于4分的水平，目標(biāo)是到2027年達(dá)到7-8分的水平。

四個(gè)月后，寧德時(shí)代在回復(fù)投資者提問時(shí)表示，“2027年有望實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池小批量生產(chǎn)?！?/p>

在9月的行業(yè)大會(huì)上，曾毓群依舊稱寧德時(shí)代的全固態(tài)電池研發(fā)目前處于4分的水平，但卻

罕見高調(diào)表示，對(duì)比全世界的情況，寧德時(shí)代的研究應(yīng)該算是“領(lǐng)先一大步”，或者用英文說“Second to none(首屈一指)”。

從謹(jǐn)慎表態(tài)到宣稱首屈一指，再到現(xiàn)在的進(jìn)入20Ah樣品試制階段，寧德時(shí)代2027年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的小規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)該是比較靠譜的。

三項(xiàng)固態(tài)電池專利新鮮“出爐”

在傳出進(jìn)入20Ah樣品試制階段的好消息的同時(shí)，寧德時(shí)代的三項(xiàng)固態(tài)電池專利也新鮮“出爐”。

11月5日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公布了寧德時(shí)代三項(xiàng)固態(tài)電池專利，分別為“改性固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法、固態(tài)電池及用電裝置”、“固態(tài)電解質(zhì)膜及其制備方法、固態(tài)電池、用電裝置”和“固態(tài)電池單體及其制造方法”。

改性固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法、固態(tài)電池及用電裝置：該改性固態(tài)電解質(zhì)的組分包括固態(tài)電解質(zhì)基材以及分布在所述固態(tài)電解質(zhì)基材中的相變?cè)鲰g劑;且在所述改性固態(tài)電解質(zhì)中，所述相變?cè)鲰g劑主要分布在所述固態(tài)電解質(zhì)中的品界處;所述相變?cè)鲰g劑能夠在外力的作用下發(fā)生相變。

固態(tài)電解質(zhì)膜及其制備方法、固態(tài)電池、用電裝置：所述固態(tài)電解質(zhì)膜包括固態(tài)電解質(zhì)材料層以及分散在固態(tài)電解質(zhì)材料層中的相變?cè)鲰g劑和纖維材料，所述固態(tài)電解質(zhì)材料層包括無(wú)機(jī)陶瓷固態(tài)電解質(zhì)材料。上述固態(tài)電解質(zhì)膜在固態(tài)電解質(zhì)材料層通過相變?cè)鲰g劑和纖維材料之間的協(xié)同作用，能夠有效提升固態(tài)電解質(zhì)膜的力學(xué)性能，特別是斷裂韌性，進(jìn)而減少斷裂導(dǎo)致的枝晶和短路等問題。

固態(tài)電池單體及其制造方法：固態(tài)電池單體包括電極組件以及封裝殼。封裝殼包括兩個(gè)封裝膜，電極組件設(shè)置于兩個(gè)封裝膜之間，兩個(gè)封裝膜連接并形成沿電極組件周向設(shè)置的封裝部，封裝部包括封裝區(qū)和加強(qiáng)區(qū)，加強(qiáng)區(qū)的厚度大于封裝區(qū)的厚度，和/或，加強(qiáng)區(qū)的硬度大于封裝區(qū)的硬度。

本申請(qǐng)中的固態(tài)電池單體及其制造方法，將封裝部沿電極組件的周向設(shè)置，與電極組件的外形匹配，提高了密封穩(wěn)定性。并且，封裝部上設(shè)有加強(qiáng)區(qū)，加強(qiáng)區(qū)的厚度增大或者強(qiáng)度較高，能夠降低封裝部褶皺產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。上述的結(jié)構(gòu)，提高封裝效率的同時(shí)，還能夠降低封裝過程產(chǎn)生褶皺的風(fēng)險(xiǎn)，提高了固態(tài)電池單體的密封性能。

全固態(tài)電池技術(shù)的解題思路

從上述公開的專利來(lái)看，材料和制造工藝是寧德時(shí)代突破全固態(tài)電池技術(shù)的主攻方向。這也與吳凱4月的公開表態(tài)一致。

彼時(shí)，吳凱稱，固態(tài)電池主要的技術(shù)路線有三種，分別是硫化物、氧化物與聚合物。沒有一種固態(tài)電解質(zhì)是十全十美，硫化物路線進(jìn)展較快，率先量產(chǎn)的可能性相對(duì)更大，但要解決固固界面、鋰金屬負(fù)極、固態(tài)電解質(zhì)和制造工藝四大問題。

針對(duì)固固界面硬接觸問題，寧德時(shí)代研發(fā)了單晶正極多層級(jí)全包覆技術(shù)，通過多層設(shè)計(jì)增強(qiáng)界面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，目前高面容三元正極克容量可達(dá)230mAh/g。同時(shí)，寧德時(shí)代還研發(fā)了多功能復(fù)合粘結(jié)劑，幫助穩(wěn)定極片導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。

針對(duì)鋰金屬負(fù)極所伴隨的枝晶和極化問題，寧德時(shí)代通過相變自填充技術(shù)和親鋰性界面層設(shè)計(jì)，抑制鋰枝晶的生長(zhǎng)，誘導(dǎo)鋰金屬均勻沉積到表面，構(gòu)筑界面離子傳輸“高速公路”，使鋰金屬負(fù)極循環(huán)平均庫(kù)倫效率>99.9%。

針對(duì)硫化物電解質(zhì)的空氣穩(wěn)定性與成本問題，寧德時(shí)代開發(fā)表面疏水層可逆包覆技術(shù)，能讓電解質(zhì)在-40℃露點(diǎn)的環(huán)境中保持穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)高空氣穩(wěn)定性電解質(zhì)的制備。同時(shí)，寧德時(shí)代也在開發(fā)新型合成路線和低含鋰量材料，相較于目前電解質(zhì)每公斤5萬(wàn)以上的價(jià)格，新的合成方案可以降低量產(chǎn)成本。

針對(duì)固態(tài)電極和電解質(zhì)成膜工藝問題，寧德時(shí)代打通了干/濕法極片制備和電芯一體化成型工藝。

全固態(tài)電池的研發(fā)和量產(chǎn)是一項(xiàng)非常艱巨的工作，盡管寧德時(shí)代突破了不少難題，但仍有諸多問題需要攻關(guān)。而現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入20Ah樣品試制階段的寧德時(shí)代，是否會(huì)在年內(nèi)繼續(xù)披露進(jìn)展到哪一步，令人期待。