会呼吸的电池，汽车终极底牌？

吴凯透露，宁德时代今年将推动钠离子电池进入规模化量产，以此丰富当下动力电池与储能市场的产品矩阵；而将目光放至更长远，锂空气电池将成为全球下一代电池技术角逐的核心焦点。这番言论，迅速让长期处于实验室前沿领域的锂空气电池，快速走入行业与公众视野。

蛰伏半个世纪后“复活”

据了解，锂空气电池的研发历程横跨半个多世纪，其诞生与发展始终紧跟全球能源结构变革及电化学技术迭代升级步伐，相关基础理论研究最早可追溯至20世纪60年代，彼时，科研人员开始探索以金属锂耦合空气电极的新型储能体系，尝试打破传统化学电池固有能量密度天花板。

在发展初期，受限于材料科学、电解液技术及精密制造能力，锂空气电池仅停留在基础理论研究和简易样品试制阶段，迟迟无法解决空气杂质干扰、电极失效等核心痛点，产业化进程长期停滞不前。

随着碳材料、催化材料、固态电解液等配套技术不断突破，沉寂多年的锂空气电池重新成为全球科研界和产业界的研究热点。车夫咨询合伙人曹广平分析称，全球各大车企虽动态调整新能源汽车发展战略，但全行业从未停下探索电池前瞻技术发展的脚步。锂空气电池作为前沿方向，相关研发工作始终保持常态化推进。

依托完备的锂电产业链优势，我国在锂空气电池领域实现快速追赶，中科院下属科研院所、清华大学等高校持续输出基础研究成果，宁德时代等龙头电池企业则将其纳入远期技术储备版图，形成“基础科研+产业攻关”协同发展的格局。

中国汽车工业协会新能源汽车电池分会执行秘书长、高级工程师刘锴告诉记者，不同于现有动力电池依赖预装正负极活性材料的设计思路，锂空气电池跳出了传统架构的束缚，这也是全球科研人员数十年坚持攻关这一技术的核心原因。在全球能源竞争日趋激烈的当下，掌握锂空气电池核心技术意味着在下一代能源存储赛道中占据战略主动，这也让该项技术从单纯的科研课题，转变为关乎产业未来的核心布局方向。

在技术迭代的过程中，行业也逐步厘清了技术发展路径。早期，锂空气电池只能在纯氧环境下稳定工作，无法适配自然空气场景，实用价值极低。近年来，随着复合电解液、防护隔膜等技术取得阶段性突破，部分实验室样品可以在常规空气环境中完成充放电循环，逐步摆脱纯氧环境的限制。

一身优势为何仍困实验室

作为颠覆性电化学储能装置，锂空气电池在结构设计、能量密度、资源利用及环保属性上，与当下主流锂离子电池形成鲜明差异，这也是它被视作下一代核心动力电池的根本原因。

刘锴介绍，锂空气电池以金属锂作为负极，直接取用空气中的氧气作为正极反应物，无需预装传统意义上的活性正极材料。这种独特的正极活性物质来源于电化学反应机制，从底层重构电池的能量转化模式，天然具备诸多传统电池无法比拟的优势。

曹广平补充道，锂空气电池依托金属锂负极与空气正极的组合形式，从原理上突破了现有锂离子电池的能量密度上限，这也是其具备颠覆性潜力的核心根源。

超高能量密度是锂空气电池最核心的技术亮点，它的理论能量密度远超现有所有商用动力电池，可达传统锂离子电池的数倍乃至10倍。据悉，在实验室环境中，已有研发团队打造出能量密度达到1200Wh/kg的样品，按照这一参数换算，配装锂空气电池的电动汽车，续驶里程可以轻松突破1600公里，有望彻底破除续驶里程焦虑。与此同时，取消厚重的正极活性材料后，电池整体重量大幅降低，能够进一步提升车辆的载荷与运行效率。

当前，锂离子电池高度依赖钴、镍、锰等稀有金属，全球矿产资源分布不均、价格波动频繁，不仅推高了电池生产成本，也让整个产业链面临资源“卡脖子”的风险。锂空气电池则完全摒弃钴、镍等稀缺主材，仅以储量相对丰富的金属锂作为核心原料，正极直接取用无处不在的空气，可大幅降低产业链对高价稀有矿产的依赖，长期来看能够有效平抑电池生产成本，提升产业链的抗风险能力。此外，简化的电池结构也有望降低电池包的设计、组装与维护难度，适配多元化的终端应用场景。

曹广平还提出，锂空气电池电极构成简单，金属锂纯度高，相比磷酸铁锂、三元锂电池体系，回收难度大幅降低，空气正极更是无需开展回收作业。这套体系理论上可实现材料无限次循环利用，随着循环次数增加，单次使用的材料成本会持续下降，长期使用价值十分突出。

环保与适配性方面，锂空气电池也展现出良好的潜力。它不含铅、汞、镉等有毒重金属，生产、使用以及报废环节的污染风险更低，契合全球绿色低碳的发展趋势。

不过，在亮眼的技术优势之外，锂空气电池与生俱来的技术短板也十分突出，这也是其至今无法实现产业化的关键。刘锴坦言，金属锂属于化学性质极为活泼的碱金属，极易与空气中的水分、二氧化碳、氮气发生剧烈反应，进而引发副反应、电极腐蚀等问题，再加上锂枝晶生长、电解液稳定性不足、放电产物堆积堵塞电极等难题，都是横亘在产业化道路上的关键工程障碍。此外，大功率放电稳定性不足、循环寿命较短等问题，也导致现阶段的锂空气电池无法直接适配汽车、储能等高强度使用场景。

广东省大湾区新能源汽车产业技术创新联盟秘书长张瑞锋补充道，锂枝晶生长会刺穿电池隔膜，带来严重的安全隐患，而空气中的水汽和二氧化碳会持续诱发不可逆副反应，不断消耗电解液与活性物质，进一步缩短电池使用寿命，再加上高性能催化剂、稳定电解液等核心配套材料尚未完全成熟，多重技术难题相互交织，让这款潜力无限的电池暂时只能停留在实验室阶段。

中长期攻坚、落地的希望

综合技术成熟度、市场需求、产业链配套以及全球产业竞争格局综合研判，锂空气电池的发展将呈现明显的阶段性特征，短期、中期、长期的应用场景与市场定位划分清晰，不会一蹴而就全面替代现有锂电产品。

张瑞锋认为，未来10年内，锂空气电池仍将以实验室基础研究和特种小范围试点为主，很难切入乘用车、民用储能等主流大众市场；未来10～20年，随着核心材料与工程技术的突破，该项技术将率先在高端商用车、特种装备、航空无人机等高附加值场景落地；而在20年后，若产业化核心痛点全面攻克，锂空气电池将与钠离子电池、固态电池形成梯次互补的产业格局。

短期来看，未来10年将是锂空气电池的技术攻坚与小规模验证期。目前，全球范围内的锂空气电池样品，循环寿命、环境适应性、大功率放电能力均达不到民用产品的商用标准，各类核心材料仍处于迭代优化阶段，规模化量产更是无从谈起。这一阶段，企业与科研机构的核心任务，集中在解决空气副反应抑制、锂枝晶管控、电解液长效稳定等基础难题，同时开展极小范围的特种场景试点。

吴凯也表示，钠离子电池今年实现规模量产，将首先补齐当下市场的产能与品类需求，为企业布局远期前沿技术提供充足的资金与市场支撑，而锂空气电池作为长期战略方向，现阶段主要以技术跟踪、基础研发为主。

中期来看，即未来10～20年，随着核心技术的持续突破，锂空气电池将走出实验室，逐步走向商业化试点。当催化剂、电解液、防护隔膜等关键材料实现技术迭代，电池的循环寿命、安全稳定性、环境适应性达到商用入门标准后，行业将优先选择高附加值、高利润的场景进行落地。在这一阶段，锂空气电池将不会全面替代固态电池与钠离子电池，而是作为高端补充，完善整个电池产业的产品矩阵。同时，国内完备的锂电池产业链优势将进一步凸显，从电极制造、电解液生产到电池组装，成熟的供应链体系能够快速完成技术转化，帮助国内企业在全球锂空气电池竞争中抢占先机。

长期视角下，20年之后将是锂空气电池走向规模化普及的关键时期。材料研发、制造工艺、系统集成难题全面破解，锂空气电池将凭借超高的能量密度、低廉的资源成本、优秀的轻量化能力，逐步向乘用车等大众市场渗透。届时，全球动力电池产业将形成清晰的梯度格局：钠离子电池主打低端代步车、大型储能市场，依靠成本优势走量；固态电池占据中端乘用车主流市场，兼顾性能与成本；锂空气电池则立足高端长续驶里程车型、航空、长途船舶等领域，打造顶级性能体验，三类技术与产品各司其职、互补共存。

行业满怀期待，盼这款会“呼吸”的电池，产业化之日如期而至。