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本文作者——藝舒|財經自媒體主筆,注冊會計師
隨著新能源汽車的普及,電池成為消費者選車的重要考慮因素之一,尤其是電池的續航能力、安全性、充電速度、壽命、冬季表現、維修成本等六大因素,成為消費者的重點考量對象。
目前市面上最普遍的有兩類電池,磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,再加一個剛起來的半固態電池。
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主流磷酸鐵鋰電池的能量密度一般不超過200Wh/kg,三元鋰一般不超過300Wh/kg,當下剛火的半固態電池能量密度預計也不超過400Wh/kg,而全固態電池實驗室水平預計可達到400–600Wh/kg。
北京時間2月26日,南開大學和上海空間電源研究所等單位科研人員組成的團隊,在國際學術期刊《自然》上發表一項成就,通過改進電解液,做出了能量密度高達700Wh/kg的電池。
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該電池具有極佳的耐低溫性能,即便在-50℃低溫下,仍有400Wh/kg的能量密度。
值得注意的是,該電池并非固態電池,其電解質仍是液態的。之所以有這么高的能量密度和耐低溫能力,是因為在電解質上做了改進,采用氟配位替代傳統鋰-氧配位電解液體系,打破了兩個世紀以來電解液設計的傳統范式。
新型電池的能量密度是磷酸鐵鋰電池的 3.5倍以上,這意味著在同等重量下,搭載該電池的電動汽車續航里程可實現數倍增長。例如原本續航500公里的車輛,理論上可提升至1700公里以上,或者在保持相同續航的情況下,大幅減輕電池包重量,提升車輛操控性和能效。
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該技術在新能源汽車、具身智能機器人、低空經濟、極地科考、航空航天等領域具有廣闊的應用潛力,特別適用于對能量密度和低溫性能要求極高的場景,這也是磷酸鐵鋰電池難以企及的。
一、半固態電池是過渡產品嗎?
目前半固態電池(固液混合電池)已正式從實驗室研發邁入商業化量產初期階段,雖然尚未完全取代液態鋰電池,但已在高端電動汽車、低空經濟和儲能領域實現了實質性裝車應用。
核心指標方面,半固態電池的能量密度普遍達到300-400 Wh/kg,甚至部分實驗室樣品突破500 Wh/kg,遠高于主流磷酸鐵鋰和三元鋰電池。
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搭載半固態電池的電動車續航普遍突破1000公里(CLTC工況),有效緩解了里程焦慮,并且在低溫情況下,相比傳統液態電池有顯著提升。
由于減少了易燃液體電解質的含量,其熱失控風險顯著降低,針刺實驗表現優異。目前最主要的落地場景是高端電動汽車,主要作為“旗艦版”或“長續航版”車型的配置,用于提升品牌技術形象和產品溢價。
目前我國已形成電池廠商+車企深度綁定的產業化格局,第一梯隊已實現大規模裝車和量產。
例如衛藍新能源與蔚來汽車合作,以150kWh半固態電池包為核心產品,應用于蔚來ET7、ET9等,實測續航超過1000公里。
近日,蔚來宣布完成首批換電站升級,全面適配該電池,實現了“可充可換可升級”的商業模式。
行業大佬寧德時代也沒閑著,推出的凝聚態電池單體能量密度達到500Wh/kg,目前已實現量產并在蔚來ET9裝車的凝聚態電池能量密度也已達到400Wh/kg,配合蔚來換電模式,可實現換電5分鐘、續航1000公里的補能體驗。
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半固態電池從實驗室走向量產,中國企業領跑全球。盡管目前成本較高,更多地應用于高端車型,但隨著規模效應顯現,預計2027-2028年成本將大幅下降,有望下探至15萬級家用車市場。
此外,半固態只是過渡,各大企業都在同步研發全固態電池,預計在2027-2030年間逐步實現全固態的小批量裝車。
二、固態電池行業卷上了天
固態電池是下一代動力電池的核心方向,前景極其廣闊,但近三年還是會以半固態規模化落地為主,全固態仍處于量產爬坡與成本攻堅期,預計2028年后將逐步替代液態電池,重構新能源產業格局。
固態電池市場還未迎來真正的血雨腥風,就早已被各大企業卷上了天,寧德時代則是代表之一。
中科院物理所2026年2月《固態電池技術白皮書》證實,寧德時代全固態儲能電芯能量密度達500Wh/kg,效率目標96%,循環壽命15000次,屆時將對傳統鋰電儲能形成徹底的技術降維打擊。
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另根據國家知識產權局2026年2月統計數據,寧德時代在固態電池領域累計申請專利超過?3200項?,覆蓋硫化物、氧化物、聚合物三大技術路線,以及固態電解質、鋰金屬負極、干電極工藝等全產業鏈環節,發明專利占比超70%。其專利實力呈現總量領先、增速迅猛、質量卓越的特點,技術壁壘持續鞏固。?
緊隨其后的比亞迪在全固態電池領域已進入中試量產+車規驗證+試裝車階段,是全球少數完成全流程驗證并明確量產時間表的車企,整體進度國內領先,進入全球第一梯隊。
目前深圳坪山硫化物全固態中試線已投產,60Ah電芯批量下線,中試良率95%+,遠超行業60%–80%平均水平,并且在今年2月完成實車路試,CLTC續航1218km,勻速1400km以上。
比亞迪計劃于2027年進行小批量量產,率先搭載仰望U8/U9、騰勢等高端車型,預計2028年產能擴充至50GWh,覆蓋主流量產車型。
此外,第一梯隊還有清陶能源、衛藍新能源、豐田等競爭者虎視眈眈,那么問題來了,大家爭相恐后涌向固態電池市場的同時,新型電池橫空出世,是否會改變各大企業的研發方向?
三、新型電池能否替代固態電池?
新型電池以氟配位替代傳統氧配位溶解鋰鹽,并且采用鋰金屬負極,雖然在能量密度、低溫性能方面有重大突破,但仍為液態體系,存在漏液、熱失控風險,并且循環壽命與規模化成本有待突破。
與之有本質差別的全固態電池以固態電解質替代液態電解液,無液體、無泄漏,相對而言更安全、穩定,但面臨量產工藝復雜、成本高、低溫性能一般、產線需全新改造等挑戰。
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二者是分場景互補、長期共存而非替代的關系。例如在乘用車、商用車大規模量產、儲能電站、軌道交通等領域,安全優先級最高,固態電池不可替代;但是在極低溫場景下,如-40℃至-50℃的極地、高空、寒區裝備,氟代烴體系仍高效放電,固態電池難以企及。
新型電池不會“殺死”固態電池,而是填補了固態電池在極寒性能和快速量產上的短板。它更像是液態電池技術的終極進化形態,證明了只要化學體系設計得當,液態電池依然有巨大的挖掘空間。
未來的電池世界不是非此即彼,而是根據溫度環境、安全等級和成本預算,在不同場景下選擇最優解。
對于中國而言,同時掌握全固態技術和新型氟代烴液態技術,意味著我們在下一代電池競爭中擁有了雙保險,無論全球技術風向如何吹,我們都有對應的王牌。
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