工业动力 · 医疗器械 · 电动汽车 · 航空 eVTOL | 10 款代表性体系价格 / 能量密度 / 循环寿命 / 快充全维度对比
从实验室走向「量产装车」的固态电池时代
根据 Exoskeleton Report 之外的多份行业综述，全球目前已有超过 100 个固态与半固态电池项目进入不同商业化阶段，涵盖电动汽车、eVTOL、机器人与储能等应用方向。本文聚焦 2025–2026 年技术最新、已进入试产或量产阶段的 10 款代表性固态/半固态体系：包括丰田硫化物全固态、QuantumScape QSE‑5 陶瓷固态、三星 SDI ASB、ProLogium LLCB、CATL 硫化物全固态与凝聚态半固态、WeLion 半固态、赣锋 650 Wh/kg 混合固液、Sunwoda 聚合物固态以及 Solid Power 硫化物平台，通过统一表格对比它们的价格区间、能量密度、循环寿命、快充性能、重量与典型使用场景，为选型与技术评估提供一份「一页看懂」的速查表。
🌍 2026 年代表性固态与半固态电池核心参数总览
| 产品 / 厂商 | 电解质路线 / 类型 | 关键性能（能量密度 / 快充等） | 循环寿命 / 安全性 | 商业化进度 | 价格（约，USD/kWh 或整机） |
|---|---|---|---|---|---|
| 丰田硫化物全固态 EV 电池 Toyota |
硫化物 SSE + 高镍正极 + 锂金属 / 高容量负极 |
目标 450–500 Wh/kg，整车 CLTC 约 1200 km 续航；10 min 充至约 80%，室温离子电导率约 10⁻² S/cm 级，AI 自适应控制界面压力。 | 目标 >2000 周期，15 年保持率 >90%；固态电解质消除热失控风险，通过针刺与热暴露测试。 | 2027 年小规模装车，2030 年目标大规模量产；全球专利数量居固态电池第一。 | 2030 年目标控制在同容量液态电池 1.5 倍以内；以液态约 80–100 USD/kWh 推算，对应约 120–150 USD/kWh 目标成本。 |
| QuantumScape QSE‑5 QuantumScape |
陶瓷氧化物固态隔膜 + 无石墨锂金属负极 + NMC 正极（多层 pouch） |
体积能量密度目标约 844–1000 Wh/L，重量能量密度约 350–450 Wh/kg；10–80% 约 12.2 min，对标 2170 电芯体积能量密度 713 Wh/L 有明显优势。 | 单层电芯 1C 全充放 >1000 周期，容量保持 >90%；陶瓷隔膜物理阻挡枝晶，安全性大幅优于液态。 | 2025 年向车企交付 B1/B 样 QSE‑5；2026 年 Eagle 试生产线启用，后续通过授权与车企量产，PowerCo（大众）为主要战略合作方。 | 早期固态成本外部研究估计约 400–800 USD/kWh；QuantumScape 声称长期有望低于高镍液态电池，但未给具体数值。 |
| 三星 SDI ASB（All Solid Battery） Samsung SDI |
硫化物 SSE + Ag‑C 复合负极 + 高 Ni 正极（pouch） |
体积能量密度 >900 Wh/L，比当前棱柱电池高约 40%；无阳极架构大幅提升空间利用率，面向长续航高端 EV 与 Physical AI 设备。 | 原型电芯 >1000 次循环，Coulomb 效率 >99.8%；固态体系安全性显著高于液态，支持高压快充平台。 | 韩国 Suwon S‑line 中试线 2023 年起供样；2027 年目标量产 ASB，同步开发 Physical AI / 机器人用固态电芯。 | 早期全固态成本约为现有锂电 3–5 倍，即约 300–500 USD/kWh；2027 年后放量有望快速下降至 200 USD/kWh 以下。 |
| ProLogium LLCB 硅基锂陶瓷电池 ProLogium |
陶瓷固态隔膜（LCB） + 100% 硅复合负极 + 高能正极 |
TÜV 认证：321 Wh/kg、749 Wh/L，目标提升至 355 Wh/kg、823 Wh/L；5%→60% 仅需 5 min，5%→80% 约 8.5 min；比同容量液态包减重约 300 kg。 | 通过 TÜV 安全认证；100% 硅负极搭配陶瓷固态隔膜大幅降低膨胀应力与热失控风险，预计循环寿命符合 EV 10 年车规标准。 | 法国敦刻尔克首座固态 GWh 级工厂建设中；面向乘用车与商用车 2026–2027 年导入验证，并展示 24V 工程机械模组。 | 宣称相同续航下可用更小电池包降低整车 TCO；当前阶段估计约 300–500 USD/kWh，官方未公布具体 $/kWh 数值。 |
| CATL 硫化物全固态（500 Wh/kg） CATL |
硫化物 SSE + LiF 界面保护层 + 高镍正极 |
目标单体 450–500 Wh/kg，远期对标 1000 km+ 续航；设计支持 6C 快充（0–80%≈10 min），硫化物电导率 >10⁻² S/cm。 | LiF 保护层抑制枝晶生长，提升界面稳定性与安全性；目标通过针刺、热失控和 2000+ 周期车规验证。 | 2026 年启动 500 Wh/kg 电芯试制；2027 年中国车规级试点生产；2030 年左右规模商用。 | 初期成本估计 250–400 USD/kWh；随规模化有望降至约 150–200 USD/kWh，长期目标接近现有高镍三元。 |
| CATL 凝聚态半固态 CATL |
约 90–95% 固含量 混合电解质（保留 5–10% 液态） + 高镍正极 + 改性负极 |
实验室已实现 500 Wh/kg 级电芯；支持 6C 快充和高倍率放电，已在 NIO ET7、eVTOL（EHang EH216）等平台测试，适合航空与长续航 EV 双场景。 | 通过高压平台针刺与热暴露测试；固含比例 >90% 显著降低液态电解液老化问题，安全性远优于传统三元软包。 | 已在 NIO 高端车型和 eVTOL 场景进入测试与示范，2025 年前后小批量应用；是当前最接近量产的"类固态"高能方案之一。 | 保留少量液态降低成本压力；当前预计 200–350 USD/kWh 区间，优于同期全固态方案，且仍高于普通三元。 |
| WeLion / NIO 150 kWh 半固态包 WeLion × NIO |
固液混合电解质 + 硅碳复合负极 + 高镍正极 |
单体能量密度约 360 Wh/kg，整包约 260 Wh/kg；150 kWh 包整车续航 >1000 km（NEDC/CLTC）；包质量约 676 kg，比 NIO 100 kWh 包仅重 20 kg，支持换电。 | 通过 NIO 2024 年 1070 km 实测长续航挑战验证；固液混合配方通过针刺与热失控测试，综合安全性明显优于纯液态高镍包。 | 2022 年起在 NIO ET7/ES8/ES6 上小批量导入，是目前量产应用规模最大的半固态 EV 方案之一。 | NIO 称成本「并未远高于现有液态包」；媒体推算折算单体约 200–300 USD/kWh，是半固态方案中成本可及性最高的代表。 |
| 赣锋 650 Wh/kg 固液混合 Ganfeng Lithium |
95% 固态电解质 + 多元锂合金零应变负极 + 高能正极 |
量产电芯能量密度 400–650 Wh/kg，目前最高量产级重量能量密度之一；支持约 3C 快充，体积变化控制在 3–5%，零应变负极设计有效延长循环寿命。 | 通过 250℃ 热暴露与针刺测试；固含比例 >95% 大幅降低燃爆风险，主要面向 eVTOL、高端机器人与特种装备高安全要求场景。 | 2026 年宣布量产 400–650 Wh/kg 混合固液电池；同步开展全固态样品开发，是全球首批宣布量产 650 Wh/kg 级电芯的企业。 | 主要面向航空、机器人与高端 EV 等对价格敏感度较低的场景；初期估计 300–500 USD/kWh，仍显著高于车规液态电池。 |
| Sunwoda「欣·碧晓」聚合物固态 Sunwoda |
聚合物全固态 SSE + 锂金属负极（实验室版） + 高能正极 |
量产级目标 400 Wh/kg，在 1 MPa 低外压下仍可稳定运行，更易与现有叠片产线兼容；实验室锂金属样品已达 520 Wh/kg，进一步验证高能路线可行性。 | 1 MPa 外压下循环 1200 周期，表现优于同级硫化物的高压需求版本；聚合物电解质柔性好，机械应力管理相对容易。 | 计划 2025 年建成 0.2 GWh 试产线，逐步导入汽车与储能领域；聚合物路线成熟度较高，更易于产线改造升级。 | 聚合物固态成本相对其他全固态路线有优势；当前行业区间约 300 USD/kWh 量级，随产线爬坡预期快速下降。 |
| Solid Power 硫化物固态平台 Solid Power |
硫化物 SSE + NMC811 正极 + 硅负极 / 锂金属负极（可切换） |
硅负极版约 390 Wh/kg，锂金属版约 440 Wh/kg；相比同等 77 kWh 液态包，体积减小 44%、质量从 499 kg 降至 269–304 kg，轻量化优势突出。 | 硫化物 SSE 支持高倍率充放电；与 BMW、Hyundai 合作进行车规验证，目标通过 OEM 级别的温度、振动与循环寿命全测试流程。 | 规划 2026 年向合作车企提供固态电芯验证；2030 年左右目标全面量产，已与 BMW、Ford 等签署供应协议。 | 公司公开资料强调规模化后成本有望接近高端三元电池；建模预计大规模生产后约 100–150 USD/kWh，但近期成本仍在 300 USD/kWh 以上。 |
🔍 按应用场景划分：选型思路速览
1. 电动汽车长续航 / 旗舰 EV：丰田、CATL、Solid Power、三星 SDI 为核心代表
何时优先考虑全固态 EV 方案？
典型场景
追求 1000 km+ 续航、10 min 快充及最高安全等级的旗舰电动轿车 / SUV。
关键优势
450–500 Wh/kg 能量密度 + 6C 快充 + >2000 周期，大幅超越现有 NMC/LFP 液态电池。
时间节点
2027–2030 年为关键量产窗口，近两年仍以工程样品与小批量导入为主，优先关注丰田与 CATL 进展。
对比其它方案
相对半固态，全固态安全性与能量密度更高，但成本目前仍是 2–4 倍，适合在对价格敏感度较低的高端车型上先行导入。
2. eVTOL / 电动航空 / 高端机器人：CATL 凝聚态、赣锋 650 Wh/kg、WeLion 为核心代表
eVTOL 与航空：安全性优先，能量密度极致
- CATL 凝聚态半固态（500 Wh/kg 级）已在 EHang EH216 等 eVTOL 上完成测试，6C 快充支持短途高频起降，是目前最贴近航空量产的高能方案。
- 赣锋 650 Wh/kg 混合固液电池在 2026 年宣布量产，通过 250℃ 热暴露与针刺测试，安全等级满足航空要求，适合对能量密度要求极端苛刻的长程无人机与轻型电动飞机。
- 两者均为「价格较高、安全性与能量密度极致」的解决方案，当前成本 200–500 USD/kWh，对航空与机器人市场是可接受区间。
近期可落地的高能换电 / 旗舰 EV 包：WeLion 半固态
- WeLion × NIO 150 kWh 半固态包是目前唯一大规模量产并装车的 360 Wh/kg 级方案，配合 NIO 换电体系，已实现 1070 km 实测续航挑战。
- 作为「技术成熟度最高」的半固态代表，其成本约 200–300 USD/kWh，是目前固态/半固态领域中性价比最接近实用化的方案。
3. 消费电子 / 穿戴 / 特殊场景：QuantumScape、ProLogium、Sunwoda 聚合物路线
面向高端消费电子与医疗设备的固态电池
- QuantumScape 陶瓷固态路线（800–1000 Wh/L）使其在体积受限的高端消费电子、电动摩托（如 Ducati 合作项目）中极具竞争力，超小体积内实现远超液态的容量。
- Sunwoda 聚合物全固态在 1 MPa 低压下仍可正常工作，柔性好，更易集成到穿戴设备、柔性电子与特种装备等非标准形状场景中。
- ProLogium LLCB 凭借 TÜV 认证的 321 Wh/kg + 5 min 快充，在对重量极度敏感、又需要极速充电的高端场景（如电动摩托、高端机器人手臂）中有独特优势，价格约 300–500 USD/kWh。