2026年5月30日，未来汽车先行者大会——半固态电池价值论坛在深圳举办。正值半固态电池量产元年，本论坛以“临界与突破”为主题，学术专家、行业资深智库、电池企业高层与车企高管齐聚一堂，从动力电池的技术原理、终端体验、成本与产业化等多维度切入，共讨半固态电池价值与发展前景。
现场，中国工程院院士 金涌发表了以“动力电池的前世·今生·未来”为主题的演讲。
以下为演讲全文（经整理）：
各位领导、各位专家、各位企业家、冷院士：
大家好！
今天我跟大家分享的题目是《动力电池的前世·今生·未来》。第一辆电动车是190年前出现的，当时巴黎的主要交通工具是马车，所以道路上很多的马粪。为了解决环境问题，190年前就出现了第一辆电动车，可是由于当时储电能力是铅酸电池，一次充电大概只能跑30到50公里，很不方便。同时，发现了石油，而且石油炼制的技术迅速提高，大量的汽油车、柴油车，淘汰了第一次出现的动力电池。很了不起的发现就是锂电池的发现，锂电池使电的储存量成倍提高，这是一个重大的科学技术问题，所以三位锂电池发现的科学家就获得了2019年的诺贝尔奖。
随着中国锂电池的发展，一个重要的材料就是锂化合物，磷酸铁锂、六氟磷酸锂，特斯拉提出来以后，很快迎来电动车高速发展时代，磷酸铁锂很重要一个要求，要求我们的磷酸从化学醇提升到电子醇，应该说清华化工系做了贡献，给了非常高纯的磷酸，专利也突破了，中国的电池就高速发展。到了1991年商用的锂电池出现，中国也很快做了很大的贡献。锂电池的储存量达到28GWh/kg，这就是动力电池发展的过程。锂电池从超级电容储电的方法，发展到铅酸电池、锂电池、液体锂电池、锂硫电池，再往下发展就要往固态方向发展，出现了半固态、固态电池。
汽车的产量大幅提升，到了2020年，全球电动汽车的产量1000万辆，2025年中国一国的电动车产量就达到约1700万辆，销量占到世界的60%。全产业链包括电池取得突破，电机由于我们有稀土元素，可以做永磁电机，电控、芯片国产化，整个电动车的全产业链我们都有很好的优势。未来还有很大的发展空间，基本材料也占了很大的比例。原始材料不缺，整车出口还是非常快的。
锂电池的液体电解质已经成熟到大批量制备，可是它有几个问题：1、比能量密度不够高，充电的次数比较多，不是太理想；2、锂离子在正负极运动的时候沉积不是均匀的，可能出现锂枝晶，锂枝晶假如冲破了中间的离子膜就会产生短路，结果就会燃烧。液体电解质基本是醇类，会着火，而且不知道它什么时候穿破，有一定的危险性；3、电解液在低温底下会凝固，低温性能不好。这些都使液体锂电池存在问题。
大家想办法来解决。一个是锂硫电池，电池里面一个用锂，另外是硫，硫会流失，要把硫困到电解液里，这样可以降低枝晶的产生，有一定的进步。真正解决问题还得做到全固态，全固态电解质又有很大的难度。全固态电池基础研究到工程转化到大规模量产，需要十年甚至更长，也可能突然有黑马出来。
为了迅速解决这个问题，我们提出还用液态传导锂离子在正负极里运动，但是要大量减少液态电解质的量，就出现了新的体系，这个体系就是半固态。半固态平衡了能量密度的提升和产品价格的提升和安全三方面的妥协方案，这样可以很快大批量产业化。它和液体锂电池的生产线有百分之七八十是吻合的，所以改造起来成本增加的不多。这样的话，就使我们有一个窗口期，十年左右的时间可以利用半固态电池占领市场，现在市占率很大。
半固态电池主要把液体电解质困在一个三维网络之中，网络里面还是液体，这个网络主要由高分子材料组成，把液体变成像我们吃的胶冻一样，这样可以大大减少锂枝晶的产生，大大提升每单位重量的储电量。它的制备方法有很多，有直接产生的，有原位的，有迁移的，这些都是厂家的专利，带有保密性。
全固态锂电池可以说是终极目标，可是它的产量还有相当大的空间可以利用。这是半固态锂电池的各种路线。半固态解决了安全性提高、续航能力提高、成本提升不多，这样的产品正好可以填补改进液态电池往固态电池发展的窗口期。从经济上来讲，由于它可以使用现在的锂电池生产路线改进，所以它的产品价格提升不多，可以把液体电解质降低到只含5%，它的燃烧可能性就大幅降低，现在的技术大概能做到10%—15%，我们可以继续做。
现在假如它（半固态锂电池）的成本只有传统液体锂电池包的15%—30%，每瓦时的价钱大概增加不到1块钱。半固态锂电池可以用到长航程的电动车、无人机、人形机器人等等，它的规模和增长速度会很快，未来有上百亿甚至千亿的产值。中国电池制造商宁德时代等等都在全力提升锂电池的发展过程。
最终的锂电池，电极是固体的，电解质也要做成固体的，最大的困难是固体和固体之间的接触。假如固体电解质和电极的接触不好，这样的话就增加了阻力，使离子的传导速率下降。要解决固固界面的接触问题，加入电极有微小的变形。假如电解质是陶瓷的，陶瓷脆得很，接触不好再有变形就会裂开破裂，而且需要比较大的压力才能使接触表面变好。固态电池也不可能一步到位，它的发展过程就会出现窗口期，这是可能出现的问题。
固体电解质用什么来做？的技术用硫化物，主要是硫化锂作为固体电解质，主要的困难在于怎么使固固表面接触得好，怎么办？高压，要几百个大气压的条件下才能满足固固表面接触。而且硫化锂的制备方法非常苛刻，对于水和空气要求绝对没有接触，成本高，价钱比液态电解质高3到5倍，这是它的问题。全世界无论欧洲、美国和中国，都在全力想办法。科技大学的马骋老师提出来一个水合氧氯锆锂作为电解质，好处是成本低，而且有柔性，不需要高压，就可以使固固表面接触好，而且使用循环次数也高，这是初步基础研究。
我们可以做另外一个锂锆铝氯氧这样出来的固体电解质也有很多优势，现在固态电解质正在百花齐放，大家争相开发，现在还是处于基础研究阶段，完全产业化还需要一定的时间。
中科大和浙江大学提出来固体电解质可以是镧系卤化物基作为固体电解质，也是处于竞争状态，固态锂电池处在基础研究百花齐放的状态，有一个空档的时间。
这里面的电解质是固体的，电极用金属锂和碳硅元素作为另一级电极，它的储电量可以很大，因为没有液体混燃物质，也没有燃烧的可能。在这种情况下，可能是我们最终的追求。假如全固态锂电池的续航能力可以超过1200公里，还是全世界大家共同奋斗往前走。
把液态电解质变成半固态或者固态，锂离子的电导率、传递速率就会受到一些阻力，也有一个缺点，就是给出的电流不能很大，储电量很大，可是每单位时间吐出的电流比液体电池小。半固态技术正好在固体电解质没有成功解决锂枝晶的问题，解决低温的问题，而且提高了续航能力，它是各种要求的一种平衡。大家都认为，中国可以迅速用极大的原有的产能，经过30%的改造，就可以批量化生产半固态电池，迅速占领市场。当然也不能放松对于固体电池的研究，这是一个欧洲、美洲和中国三方面的竞争，竞争很严峻，现在全固态锂电池发展也很快。
另外一个问题，每年我们要生产几千万辆车，电池有寿命，电池的回收问题一定要提到议程上来，我们现在要解决的问题，就是要解决半固态锂电池的工程问题，还有回收问题，可以回收大量的镍、钴、锂，钴我们国家不太多，镍和磷、锂大部分要靠进口，所以我们要开发电池的回收技术。有一个大的循环经济的企业格林美，它们在做这个事，电池的拆解和回收有价值的金属工作我们一定要重视，一个可以有大量的资金收入，而且解决材料（锂、镍、钴等）的缺乏。
美国现在的研究也是很快的，主要的发力是研究全固态锂电池，从整个产业全部升级，从液态全部变成全固态。这样有几个问题，一段周期成本会高。一些欧洲国家专注于小的摩托车、小的无人机市场占领，中国最佳的策略就是用液固电解质，从液态切换到半固态，然后不放松对于固态锂电池的研究，适当时机转化到全固态。现在的半固态锂电池单位重量储电能力已经超过500Wh/kg，一般来讲500公里甚至于还多，这种车一次充电跑500-700公里已经没有问题了。油车一箱油能够跑到多远？也就是500公里，从续航能力来讲，已经完全和汽油车、柴油车比肩了。而且它的成本低、安全性很大提高，由于液态电解质的量已经减少到5%到10%，冬天的（掉电）问题也不是那么明显。
清华大学化工系在材料方面做一些工作，待会儿可以在圆桌会上讲讲材料上的思路，其中一个问题，无论固态也好，半固态也好，有一个问题，给不出来大电流。需要吗？需要。一个高档的汽车起动要快，超车要快，瞬间要产生大的电流推动它能够快速提升速度。怎么办？现在在做动力电容。通过电容储电量不大，可是瞬间可以给出大的电流，快速超车。电动车的发展有很大的研究开发空间。