中国成功研发首款超高密度固态电池，续航翻4倍，外媒：换道超车

导读：中国成功研发首款超高密度固态电池，续航翻4倍，外媒：换道超车

一台配备新型固态电池的测试设备，于满电状态时被钢针刺穿。此时，电池外壳仅微微发热，却未溅出一丝火星；紧接着，将其置于120摄氏度的高温箱中静置数小时，取出后竟仍可正常供电。这并非实验室里的理想场景，而是清华大学张强教授团队所研发的固态电池交出的一份堪称完美的“安全答卷”！

近日，这支卓越的中国科研团队于《自然》期刊上公布了一项重大突破：基于新型“含氟聚醚”电解质制备而成的8.96安时软包电池，其能量密度高达604Wh/kg。这一数值，不仅是当前主流三元锂电池（240 - 320Wh/kg）能量密度的两倍有余，更在最为严苛的测试中达成了“零事故”的优异成绩。

这一科研成果，直接破除了固态电池领域长期以来存在的“高能量与高安全不可兼得”的魔咒，同时也让全球科研界真切地看到了中国在下一代储能技术领域的领跑潜力。

01 604Wh/kg颠覆认知！清华团队破解固态电池难题

首先我们来探讨一下什么是604Wh/kg的能量密度。倘若把当前主流电动车所使用的电池比作“普通行李箱”，那么清华的这款固态电池无疑就是“大容量登机箱”。在同等重量的情况下，它能够容纳两倍有余的电量！

“液态锂电池的性能天花板早已清晰显现。”行业专家坦率直言。目前，磷酸铁锂电芯的能量密度最高不过190Wh/kg，三元锂电芯也难以超越320Wh/kg。为了提升续航能力，车企往往陷入两难境地，要么堆砌电池从而增加车辆重量，要么牺牲安全保障降低防护标准。“电动车自燃、手机电池鼓包这类新闻事件，其根源皆在于液态电解液的不稳定性。”

而清华大学团队取得的这一突破，恰恰精准地抓住了固态电池发展的“命门”。以往，固态电池面临的最大难题当属“界面问题”：固体电极与固体电解质之间接触不够紧密，恰似两块叠放的玻璃，表面看似贴合，实际上仅有少数点实现接触，这就导致离子传输效率极为低下。与此同时，普通聚醚电解质在遇到4.0V以上的高电压时便会分解，根本无法适配高容量正极材料。

面对这一世界性难题，该团队创新性地提出了“富阴离子溶剂化结构”新思路，并凭借“三板斧”实现了关键突破：其一，研发含氟聚醚电解质，借助热引发原位聚合的方式，使电解质与电极实现“无缝贴合”，进而提升离子传输效率；其二，加入强吸电子含氟基团，让电解质能够承受4.7V的高电压，从而适配高容量富锂锰基正极；其三，仅需1MPa的压力便可维持稳定性能，为量产扫除了障碍。

实测数据无疑更具说服力：采用新型电解质的电池，在8.96Ah软包电池处于满电状态时，成功通过了针刺和120℃高温测试，既未发生燃烧现象，也未出现爆炸情况。这两项测试被业界称为电池安全的“终极考题”，很多液态电池甚至连其中一项都难以顺利通过。

02全球固态电池竞速赛，中国科研实现“弯道超车”

在固态电池这一赛道之上，全球范围内早已拉开了激烈的角逐帷幕。日本曾被公认为该领域的“领跑者”，丰田、松下等企业在此布局多年，其专利数量一度占据全球的36%，甚至有日本媒体宣称“日本固态电池技术领先中国20年”。韩国同样不甘落后，三星SDI、LG新能源纷纷公布固态电池量产计划，试图抢占下一代电池市场的先机。

然而，历史总是在不断的突破中被改写。就如同1998年，日本锂电池市场占有率高达90%，但最终被中国和韩国依托产业链优势实现反超；2015年，韩国企业垄断中国动力电池市场，而宁德时代凭借技术迭代，仅用两年时间便登顶全球。如今，中国在固态电池领域正实现“弯道超车”。中国企业凭借技术创新打破了欧美在该领域的垄断，清华大学固态电池取得的突破也有力地证明：中国科研不仅具备追赶的能力，更能够在关键领域实现“换道超车”。

03重新定义电池技术，万亿产业格局洗牌

清华固态电池的突破，不止是电池技术的进步，更将引发一场“能源变革”，重塑多个产业的发展轨迹。

在消费电子领域，手机、笔记本电脑、无人机等设备将迎来“续航飞跃”。想象一下：智能手机充一次电用一周，无人机续航时间翻倍，户外工作者无需携带多块备用电池.....这些场景，都将因固态电池成为现实。

中信证券研究报告指出，固态电池技术突破将拉动全球锂资源需求，预计2030年锂资源消耗量将达 55万吨，全球锂产业格局将重新洗牌；同时，固态电池相关的电解质、电极材料、生产设备等产业链环节，将诞生万亿级市场规模。