陈军院士称, 未来一二年内, 电动汽车充一次电, 续航将超1000公里

就在前不久，中国科学院院士陈军称：在未来的1~2年，电动汽车充一次电其续航里程有可能突破1000公里以上。这是一个振奋人心的消息，届时将完全解决纯电动汽车存在的续航焦虑问题，而且新技术电池还支持超级快充，到时纯电动汽车取代燃油车将是大势所趋。

新京报发布的一则视频，视频中全国人大代表、南开大学副校长、中国科学院院士陈军称，我们的团队已研发出400瓦时每公斤的固态电池，这比目前市场上300瓦时每公斤的锂离子电池相比能量密度超出30%。

陈军院士称在未来的1~2年要突破600瓦时每公斤固态电池的研发，到时电动汽车充一次电，其续航里程可以突破1000公里 。本篇文章详细介绍什么是固态电池，未来真的能达到这种技术水平吗？以及固态电池发展对未来电动汽车产业发展产生的影响。

什么是固态电池：固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。现在电动汽车使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同，这种电池的正极负极和电解质均为固态。根据电解质的用量，固态电池又分为半固态电池和全固态电池。

其中半固态电池仍然会使用隔膜和电解液，但会加入一部分的固态电解质作为过渡；而全固态电池则完全使用固态电解质取代原有的电解液和隔膜。现在电动汽车搭载的电池有三元锂电池和磷酸铁锂电池，下面分别对这两种电池进行简单介绍。

三元锂电池简介：三元锂电池全称三元聚合物锂电池，是指正极使用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸酸的三元正极材料的锂电池。三元锂电池是一种能量密度较高的电池，一般制作成本高，都用在高档电动车上，比如特斯拉、理想等售价20万元以上的车型。

三元锂电池的优点：体积小、重量轻、能量密度大，可以在有限的空间内容纳更多的电量，为车辆提供更远的续航。对比传统电池三元锂电池使用寿命长，此外，三元锂电池不含汞，不会对环境造成污染，可回收利用。

三元锂电池的缺点：制作三元锂电池的材料在自然界中储量少，因此，三元锂电池的生产成本高，不利于电池的普及。最重要的是三元锂电池在充放电过程中，要求环境温度比较高，温度过低会影响充电效果，还有就是人们担心的自燃问题。

磷酸铁锂电池简介：磷酸铁锂电池是一种使用磷酸铁锂作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池，单个额定电压为3.2伏，充电截止电流为3.6到3.65伏。磷酸铁锂电池的最大优点是制作成本低，一般都用在十几万元的电动汽车上。

磷酸铁锂电池的优点：磷酸铁锂电池循环充放电使用寿命长，例如比亚迪的刀片电池就属于磷酸铁锂电池，循环充放电使达3000次以上。

硫酸铁锂电池经过严格的安全测试，即使在交通事故中也不会发生爆炸。此外磷酸铁锂电池绿色环保、无毒无污染、原材料广泛制作价格便宜，可以大规模生产。

磷酸铁锂电池支持快充40分钟就可充满电，耐高温比三元锂电池更好，比传统铅酸蓄电池具有更高的能量密度，使用安全性也比三元锂电池好。

磷酸铁锂电池的缺点：制造磷酸铁锂电池正极有一个还原反应，这个反应有一个度很难把控，还原多了也不行，还原少了也不行，导致磷酸铁锂电池一次性成本率差合格率低。

磷酸铁锂电池在还原的时候要把三价铁还原成二价铁，如果还原过头了会有铁单质生成，这是个大忌会造成电池内部局部短路，造成电池发热量大，轻则电池鼓包变形，重则起火爆燃。

固态电池比三元锂电池和磷酸铁锂电池具有的优势：固态电池使用全固态电解质，其中核心的一点就是可以不必使用相邻的石墨负极而是直接使用金属锂来做负极，这样可以明显减轻负极材料的使用量，使整个电池的能量密度有明显提高。

传统锂电池中需要使用隔膜和电解液，增加了占据电池近40%的体积和25%的质量。而固态电池使用固态电解质，取代正负极之间的距离（传统锂电池隔膜电解液填充，现在固态电池填充），这样缩短了电池的厚度，因此，固态电池对比锂电池具有重量轻、能量密度大的优点。

陈军院士简介:陈军1967年9月出生于安徽省宿松县，无机化学家、中国科学院院士，南开大学党委书记副校长教授，博士生导师，先进能源材料化学教育部重点实验室主任。主要从事无机固体化学的研究。

目前国内外固态电池技术：国外固态电池的发展技术路线主要有三条，分别为日本的硫化物，美国的聚合物和氧化物，以及欧洲的薄膜固态电池。

日本Maxell公司开发出圆柱形全固态电池，其容量是传统方形电池的25倍。美国Quantum Scape公司研发出一款密度更大的全固态电池，续航能力达到2000公里。

欧洲的薄膜固态电池发展技术由荷兰LionVolt公司开发。该公司将提供一种3D固态薄膜电池，比目前的锂电池更轻、更安全和更高效。这种创新技术基于3D技术和固态材料层，用薄的功能材料覆盖数十亿根柱子来制造电池，通过结合3D结构、薄膜和固态电解质，实现电流传导。

当前电动汽车使用的电池容量密度和续航里程：当前电动汽车使用的主要是三元锂电池，能量密度约为300瓦时每公斤，100度电的电池包重量约为333公斤，电池包的重量取决于电池的能量密度和容量，一般情况下，电池的容量越大，电池的重量就越重。

目前300瓦时一公斤的能量密度，已经是锂电池的天花板， 容量为100度的电池，是目前最大的电池包，按照电动汽车续航100公里所需要的电量消耗17~20度做计算，100度的电池包续航里程为500公里左右。

如果想让电动汽车续航突破1000公里以上，电池包最少要容纳200度电，也就是在目前最顶尖的锂电池技术上实现翻一倍的容量。就目前而言，三元锂电池和磷酸铁铝电池已经发展到瓶颈，这希望只能寄托于全新的固态电池技术上。

陈军院士说在未来1~2年，真的能研发出续航超过1000公里的固态电池吗？

2024年3月8日，十四届全国人大二次会议第二场“代表通道”上，全国人大代表、南开大学副校长、中国科学院院士陈军接受采访时表示，他和他的团队已经研发出400瓦时每公斤的固态电池，这跟目前市场上最先进的300瓦时每公斤的锂离子电池能量密度相比要超出30%。未来一到两年，要突破600瓦时每公斤的固态电池研发，让充一次电，电动汽车就可以跑1000公里以上。

早在 2022 年，美国航空航天局（NASA）就已研发出能量密度高达 500Wh/kg 的固态电池，这几乎是当前顶尖电动汽车电池能量密度的两倍。尽管我们的固态电池技术与美国相比仍有一定差距，但我坚信，在以陈军教授为首的团队的不懈努力下，固态电池技术必将达到预期效果。

固态电池技术对未来汽车行业的发展影响：

传统电动汽车所使用的汽油或柴油，来自于石油这种不可再生资源。不仅如此，汽油和柴油燃烧产生的污染物还会对地球环境造成污染，这与绿色环保发展的理念相悖。电动汽车作为一种新型能源，因三元锂电池和磷酸锂锂电池的容量密度有限，存在续航焦虑的问题，这也是目前制约其发展的重要因素。

若未来 1-2 年内，固态电池能达到 600 瓦时每公斤，那么制成的电池包体积将更小，容量密度可达到 200 度电以上。再加上电动汽车节电技术的支持，届时充一次电就能实现续航 1000 公里以上的目标，从而全面取代现有的蓄电池。此外，快充技术和更安全的电池技术也得以实现，那么固态电池技术必将取代传统燃油车，成为未来电动汽车发展的趋势。