全固态电池作为下一代电池技术，以汽车产业为中心受到了极大的关注。特别是宝马，正在推进全固态电池的实用化，并与一家名为 Solid Power 的公司展开合作。本文将重点聚焦宝马的全固态电池技术，详细介绍其特点、课题和未来前景。1. 宝马与 Solid Power 公司共同开发全固态电池
宝马与 Solid Power 正在推进全固态电池生产工艺的联合研究，计划在慕尼黑近郊帕尔斯多夫的 “电池生产能力中心（CMCC）” 搭建全固态电池的试验生产线。该项目是两家公司全固态电池商业化计划的重要组成部分，Solid Power 已于 2023 年向宝马交付了试验用的全尺寸电池电芯。除宝马外，福特（Ford）和 SK On 也对 Solid Power 进行了投资，形成了跨企业的技术合作联盟。2. 2020 年原型能量密度已超 330Wh/kg
Solid Power 于 2020 年启动了全固态电池原型的生产，其核心性能指标表现突出：质量能量密度：330Wh/kg，电池容量达 20Ah；体积能量密度：1200Wh/L，相比 NMC 系液态锂离子电池（约 700Wh/L）大幅提升；快充性能：室温环境下，15 分钟可充电至 50% 容量。3. 宝马全固态电池的材料构成
宝马搭载的全固态电池由 Solid Power 研发，采用独特的材料组合方案：其中，正负极的材料细节已由 Solid Power 公开，电解质相关的详细信息暂未披露。4. 负极：硅（Si）或锂金属二选一
传统锂离子电池的负极材料为石墨，其理论比容量仅 372mAh/g，而宝马全固态电池采用两种更具潜力的负极材料，各有优劣：（1）硅负极
核心优势：理论比容量达 4200mAh/g，是石墨的 10 倍以上，可显著提升电池能量密度，Solid Power 目标将其能量密度提升至 390Wh/kg，远超当前液态锂电（最高不超过 300Wh/kg），也接近日本 NEDO 设定的 2030 年全固态电池 400Wh/kg 目标；技术难题：硅的体积膨胀率是石墨的 28 倍，充电时电池易发生膨胀变形，如何抑制膨胀、保障电池循环寿命是核心挑战。（2）锂金属负极
核心优势：能量密度潜力更高，Solid Power 的研发目标为 440Wh/kg，高于硅负极方案；竞品企业 Enpwer 的锂金属负极试制品已实现 389Wh/kg；技术难题：同样存在充放电时电池电芯膨胀的问题，反复变形会导致循环性能下降，进而加速电池劣化。5. 正极：采用 NMC 三元材料
（1）NMC 材料特性
NMC 是锂镍锰钴氧化物的缩写，以镍（Ni）、锰（Mn）、钴（Co）三种过渡金属为主要成分，是当前高端车型液态锂电中常用的正极材料，其能量密度随镍含量增加而提升。（2）全固态电池的正极适配调整
与传统液态锂电不同，全固态电池的正极需在活物质中添加固体电解质粉末，具体要求如下：活物质占比：因此被限制在 50%~65wt%（传统液态锂电正极活物质占比约 90wt%）。为弥补活物质占比下降带来的能量密度损失，宝马全固态电池预计将采用高镍配比的 NMC 材料（如 NMC955，含镍 90%、锰 5%、钴 5%），这与特斯拉 2024 年 4680 电池的技术路线一致。
6. 宝马持续推进实证测试
2023 年秋季，Solid Power 生产并向宝马交付了首批 A 样电池（A-1 EV cells），正式启动汽车行业标准的资格认证流程。宝马计划在 2025 年前，推出搭载该全固态电池的示范车辆，并在公共道路开展实测，这一示范车项目也得到了 Solid Power 的技术支持，成为其技术可行性的重要验证节点。7. 实用化预计在 2025 年以后
2021 年时，宝马高管曾表示，Solid Power 的全固态电池技术完全成熟还需 4~5 年时间，因此行业普遍认为其正式市场化投入将在 2025 年以后。这一时间节点与行业头部企业的进度基本一致，例如丰田汽车已宣布计划在 2027~2030 年实现全固态电池的实用化。理珀（上海）新材料科技有限公司是代理日本进口固态电池无纺布支撑体，欢迎交流合作！
联系人：郑先生
联系电话：152 2148 6086
