固態電池還沒量產,寧德時代就盯上了全新技術路線。
固態電池投用前夜,寧德時代官宣下一代電池技術。
車東西6月3日消息,日前,中國工程院院士、寧德時代首席科學家吳凱在2026裝備強國論壇上表示,鋰空氣電池將成為寧德時代未來佈局方向。
鋰空氣電池是一種以鋰為負極、以空氣中的氧氣作為正極反應物的電池,理論能量密度將達到現有電池的10倍,將是全球下一代電池競爭的焦點。
這並不是寧德時代第一次系統表達“多技術路線平行”的思路。在4月21日寧德時代2026超級科技日上,吳凱就曾表示,動力電池必須走多化學材料體系路線。
因此,這次“聚焦鋰空氣電池”的表態也可以看出,寧德時代正在把技術佈局從短中期量產產品,延伸到更遠期的電化學體系競爭。
當下,凝聚態、三元、鐵鋰等路線繼續服務當前車用和儲能市場,而鋰空氣電池則代表著更高能量密度上限的遠期探索。
01. 鋰空氣電池到底是什麼?和固態電池有什麼區別?
鋰空氣電池,也常被稱為鋰氧電池,基本原理是用金屬鋰作為負極,讓空氣中的氧氣參與正極反應。
它最吸引人的地方在於,傳統鋰離子電池必須把正極活性材料裝進電池內部,而鋰空氣電池理論上可以“借用”外部氧氣參與反應,從而大幅降低電池本體重量,提高單位質量儲能能力。
打個比方,傳統鋰電池更像是出門要把“食材”和“爐灶”都背在身上,而鋰空氣電池則像是只帶一部分關鍵材料,另一部分反應物直接從空氣中獲取。
相當於,一個系統少背了東西,同樣重量下就有機會儲存更多能量。
相關研究通常將非水系鋰空氣電池的理論能量密度為約1000-3500Wh/kg,也有研究將鋰氧電池視為下一代高比能儲能體系。
但這裡必須強調,3500Wh/kg是理論值,不是寧德時代已經發佈或即將裝車的產品參數。
作為對比,寧德時代在4月超級科技日發佈的第三代麒麟電池電芯能量密度為280Wh/kg,麒麟凝聚態電池電芯能量密度為350Wh/kg,這已經屬於當前高水平車用動力電池技術。
鋰空氣電池所代表的,則是遠高於現有鋰離子體系的理論天花板。
需要指出的是,它和固態電池也不是一回事。
固態電池主要改變的是“電解質形態”:把傳統液態或凝膠電解質取代為固態電解質,以提升安全性、能量密度和溫度適應性。
而鋰空氣電池改變的是“正極反應體系”,它的關鍵在於氧氣參與反應,屬於金屬空氣電池思路。
換句話說,固態電池回答的是“電解質用什麼”的問題,鋰空氣電池回答的是“電池正極反應物是什麼”。
傳統鋰空氣電池受液態電解液揮發、洩漏、副反應、鋰枝晶等問題困擾,固態電解質被認為有助於改善鋰空氣電池的安全性和穩定性,因此學界也在研究“固態鋰空氣電池”。
也就是說,固態電池不是鋰空氣電池的對立路線,而可能成為鋰空氣電池未來工程化的一種支撐技術。
02. 距離真正使用還很遠難點在工程化
鋰空氣電池理論值足夠誘人,但現實問題也足夠複雜,也因此常被稱為“夢幻電池”。
首先是循環壽命。鋰空氣電池在充放電過程中會生成並分解氧化鋰、過氧化鋰等反應產物,這些產物可能堵塞空氣電極孔道,影響氧氣擴散和離子傳輸,導致容量快速衰減。
其次是空氣管理問題。真實空氣中不只有氧氣,還有水分、二氧化碳、氮氣和顆粒物,這些雜質可能和金屬鋰或放電產物發生副反應,影響電池穩定性。
再者,金屬鋰負極本身也有難題。鋰金屬雖然能帶來高比容量,但容易形成鋰枝晶,引發短路和安全風險。
固態電解質雖然可能緩解部分問題,但固-固介面阻抗、介面穩定性、材料加工和規模製造仍是固態體系普遍面臨的挑戰。
從目前前沿研究的角度來看,美國阿貢實驗室曾展示實驗性鋰空氣電池成果,相關報導提到其實驗電池循環次數提升至1000次,並給出約1200Wh/kg的實際潛力討論。
日本大阪大學等團隊也在推進國際聯合研究,目標是在2030年代前半期探索鋰空氣電池商業化。
但從實驗室樣品到車規級動力電池,中間還要跨過倍率性能、壽命、安全、封裝、空氣過濾、系統整合和成本等多重門檻。
03. 結語:電池技術向終局更進一步
鋰空氣電池距離真正商業化還有很長距離,但它的出現,讓動力電池產業再次看到了突破現有能量密度邊界的可能。
從磷酸鐵鋰到三元,從快充電池到凝聚態電池,再到鈉離子和固態電池,動力電池技術一直在安全、成本、壽命和能量密度之間尋找新的平衡。
鋰空氣電池則把這一競爭進一步推向更底層的電化學體系創新。
當下,動力電池行業已經走過“有沒有”“夠不夠用”的階段,正在進入“誰能定義下一代上限”的階段。
真正決定未來競爭格局的,不只是理論能量密度有多高,而是企業能否把材料、結構、製造和安全管理全部打通。
未來,誰能完成這一步,誰才有可能在下一代電池產業競爭中繼續掌握主動權。 (車東西)
