【区角快讯】当行业还在为固态电池的良率争论不休时,宁德时代已悄然将目光投向了更遥远的未来。在近日举行的2026装备强国论坛上,中国工程院院士、宁德时代首席科学家吴凯抛出了三条极具分量的技术路线图,不仅明确了短期落地的节奏,更首次公开了公司对下一代电池技术的终极预判。

吴凯透露,今年宁德时代将实现钠离子电池系列产品的规模化量产;紧随其后,2027年固态电池有望迈入小批量生产阶段。而真正引发业界震动的,是他对锂空气电池的定位——这不仅是宁德时代的长期布局方向,更被视为全球下一代电池竞争的核心焦点。这是宁德时代首次如此明确地对外阐述其远期技术战略,标志着新一轮电池竞赛的发令枪已经打响。
回溯2020年,正是宁德时代率先提出钠电概念,推动了全产业链的快速产业化。如今,“带头大哥”再次振臂一呼,行业格局随之重塑。与当下热门的钠电池和固态电池相比,锂空气电池对大众而言仍显陌生。据吴凯介绍,这种以金属锂为负极、空气中氧气为正极反应物的电池体系,拥有惊人的理论能量密度,是极具竞争力的下一代技术路线。
众所周知,锂离子电池虽是目前最成功的充电电池,但其能量密度受限于沉重的正极材料。锂离子(Li+)相对原子质量仅为3,却需要镍、钴、锰等重原子构成的化合物来“收纳”,导致为了携带单位电荷,阴极需配备分子量接近100的“庞然大物”。这种“为一碟醋包了一顿饺子”的结构,使得即便搭载半吨电池,电动车续航仍远逊于仅加几十升汽油的燃油车。
锂空气电池则打破了这一物理极限。它无需稀缺的镍钴锰,直接“取用”空气中的氧气。放电时,氧气氧化锂单质生成过氧化锂(Li2O2)产生电流;充电时再分解还原。这一过程如同电池在“呼吸”,因此也被称为“可呼吸电池”。从本质上看,它更像是固态电池的一种完美形态。由于锂是最轻的金属元素,且氧气来自无限的大气,全过程无其他重元素参与,其能量密度优势极为亮眼。
通俗来讲,同等重量体积下,锂空气电池的储电量可能是高端锂电池的数倍。目前实验室数据已突破1200Wh/kg,远超主流锂电的250-270Wh/kg及固态电池的500Wh/kg,达到现有水平的4倍以上。而其理论上限高达12000Wh/kg,几乎可与汽油约13000Wh/kg的能量密度媲美。专研该领域的研究员Larry Curtiss曾断言,在所有候选技术中,锂空气电池拥有最高的预期能量密度。这意味着,一旦商业化,电动车续航破千公里将成为常态,传统燃油车的生存空间将被进一步压缩,储能电站也将因占地更小、时长更长而大幅降低成本。
当然,这条技术高地并非坦途。早在上世纪70年代,锂空气电池概念便已出现,1996年首个可充电锂-氧电池问世。然而,历经数十年,它仍困于实验室,主要受制于工程难题:超氧化锂或过氧化锂会限制能量输出,空气中的水和二氧化碳干扰反应寿命,催化剂材质、界面稳定性及封装工艺皆是拦路虎。美国IBM曾在2009年启动“Battery 500”计划,旨在开发续航500公里的锂空气电池,原计划2013年出原型机、2020年商业化,但2012年后该项目戛然而止,疑似搁浅。
不过,近年来技术路线逐渐收敛,关键突破频现。2024年,美国伊利诺伊大学芝加哥分校、阿贡国家实验室等联合团队在《自然》发文,成功制成可在类空气气氛中循环超700次的锂空气电池,打破了此前只能使用纯氧且寿命短的局限。2025年,阿贡国家实验室牵头研发出能量密度达1200Wh/kg的样品,室温下循环1000次未失效,预计2030年后投入使用。这一时间节点与固态电池大规模应用期相近,或许正是宁德时代此时高调布局的原因。
回顾钠离子电池的发展,2020年碳酸锂价格从5万元/吨飙升至60万元/吨高点,上游暴利下游承压。宁德时代当时承诺2026年大规模应用钠电,覆盖乘用车、商用车、换电及储能四大领域。六年过去,承诺兑现:今年钠电规模量产,已在广汽埃安UT、长安欧尚520、江淮物流等多款车型搭载,吉利星愿、奇瑞QQ3等也列入推广计划。今年4月,宁德时代还与海博思创签署3年60GWh订单,创下全球最大钠电订单纪录。
从钠电量产到锂空气前瞻,电池行业格局愈发清晰:短期靠成熟技术满足刚需,中期靠固态电池升级体验,长期用锂空气探索极限。锂空气电池打开了想象空间,但电池领域从未被单一技术垄断,而是多条路线并行,实用者胜出。真正决定未来的,永远是那些能落地、能上车的技术。我们不禁好奇,第一款搭载锂空气电池的汽车,何时才能真正驶上街头?