小米固态电池专利揭秘:四步量产法剑指行业痛点,2027年或迎商业化拐点

引言:小米入局固态电池赛道,技术突破与商业化挑战并存
2025年6月,小米汽车科技有限公司公布了一项固态电池专利,首次披露了其在全固态电池领域的核心技术路径。这项专利不仅展现了小米在电池技术上的创新实力,更提出了四步规模化制备方案,试图解决固态电池从实验室走向量产的关键难题。然而,行业普遍认为,固态电池的真正商业化仍需2-3年时间。小米能否在这场混战中抢占先机?其技术路线又有哪些独特之处?


一、专利核心:四大步骤破解固态电池量产难题

小米此次公开的专利(CN202311707711.8)聚焦于复合电极设计与制备工艺,通过结构创新显著提升了离子传输效率,同时降低了生产成本。其核心突破在于以下四步工艺:

  1. 复合薄膜制备
    在玻璃基板上涂布活性物质、导电剂和粘结剂的混合浆料,并利用3D打印技术形成平行细槽的薄层。这一设计为后续电解质填充提供了精确的通道结构。
  2. 固态电解质填充
    将聚合物与金属盐混合的浆料注入细槽中,形成垂直方向的离子传输网络。这种设计避免了传统厚电极中离子传输路径曲折的问题,大幅降低内阻。
  3. 卷绕固化
    将复合薄膜沿细槽方向卷成圆柱体,使平行细槽转为垂直通道,进一步优化离子传导效率。
  4. 切片叠片
    沿垂直于卷轴方向切割薄片,并叠压在集流体上,最终形成复合电极。

工艺优势

  • 无需高温或复杂设备,兼容现有产线;
  • 垂直通道设计使离子传输效率提升,电极载量提高至500mg/cm²(传统电极仅约300mg/cm²);
  • 支持2C快充,循环寿命达200次(基准产品仅70次)。

二、技术路线选择:聚合物+金属盐的“平衡术”

小米的固态电池采用聚合物电解质+金属盐的复合体系,这一选择背后是对安全性、能量密度和成本的综合考量:

技术路线优势劣势
硫化物离子电导率高(接近液态)化学稳定性差,易与空气反应
氧化物高温稳定性好离子电导率低,界面阻抗大
聚合物成本低,柔性好常温离子电导率不足

小米的复合电解质路线试图兼顾硫化物的高电导率和聚合物的低成本,同时通过金属盐掺杂提升室温性能。这与宁德时代的部分技术方向不谋而合,显示出行业对“折中方案”的共识。


三、行业竞速:2027年或成量产分水岭

固态电池已成为全球巨头的技术战场:

  • 宁德时代:主攻硫化物路线,但同步研发复合物方案;
  • 比亚迪:布局氧化物与聚合物复合技术;
  • 赣锋锂业:计划2026年建成固态电池中试线;
  • 丰田:宣称2027年量产全固态电池。

小米的专利显示其技术指标已部分超越基线产品(如循环寿命翻倍),但行业普遍认为,2027年前后才是固态电池规模化应用的关键节点。届时,成本下降(目前固态电池成本是液态的2-3倍)、产业链配套(如设备、材料)和车企需求将共同推动商业化落地。


四、挑战与未来:技术迭代与产业协同

尽管专利展现了小米的技术储备,但固态电池仍面临三大挑战:

  1. 界面稳定性:聚合物电解质与电极材料的长期兼容性需验证;
  2. 规模化成本:3D打印等工艺的大规模复制能力待考;
  3. 国际竞争:中日韩企业在专利布局上的争夺白热化。

长期来看,固态电池可能只是过渡技术。钠离子电池、锂硫电池等下一代方案已在实验室崭露头角。小米此次专利布局,既是抢占高地之举,亦是为未来技术迭代预留空间。


结语:专利只是起点,生态竞争决定成败
小米的固态电池专利揭示了其“技术商业化”的清晰路径,但能否真正实现“2027年量产”目标,还需看其与供应链的协同能力。在动力电池这场马拉松中,专利只是起点,真正的胜负手在于技术迭代速度、成本控制能力产业生态整合。对于消费者而言,更安全、更耐用的电池或许就在不远的未来。

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