![]()
72秒完成一次充放电,如果未来新能源汽车真的用上这样的电池,车主最先感受到的变化,可能不是续航增加了多少,而是充电这件事本身变得完全不同。
现在新能源车最大的使用痛点,并不是车辆不能跑远,而是补能效率仍然很难和燃油车相比,一辆电动车可以拥有500公里、800公里甚至更高续航,但长途出行时,车主依然需要等待充电,需要规划路线,需要考虑服务区是否拥堵。
![]()
燃油车几分钟完成加油,而新能源车即便使用快充,很多时候也需要二三十分钟,2026年7月,中国科学院青岛能源研究所公开了一项关于全固态电池负极的新研究。
五建飞团队提出了一种电子—离子协同导电网络设计策略,开发出Li–Al–Si–Zn四元合金负极,并基于该负极构建硫化物全固态电池体系。
![]()
研究结果显示,这套体系在实验条件下实现了50C倍率,理论上约72秒即可完成一次完整充放电,这个数字,正好击中了新能源汽车用户最关心的问题。
但问题也随之出现,实验室里的72秒充电,距离真正装进汽车还有多远,如果未来这类电池真的实现量产,新能源车主获得的也不会只是少等待几十分钟那么简单,它可能改变整个新能源汽车的使用逻辑,要回答这个问题,首先要看这项技术解决的到底是什么难题。
![]()
72秒快充电池,距离真正装车还有多远
这项研究关注的是硫化物全固态电池,过去几年,固态电池一直被认为是下一代动力电池的重要方向。
相比传统液态锂电池,固态电池采用固态电解质替代液态电解液,理论上可以提高安全性,同时为更高能量密度提供空间,在多种固态电解质路线中,硫化物体系一直受到关注。
![]()
原因在于,硫化物材料拥有较高的锂离子电导率,部分体系的离子传输能力已经接近液态电池中的电解液,因此被认为是较有希望走向产业化的路线之一。
但固态电池真正困难的地方,并不是简单把液体换成固体,液态锂电池中,电解液可以进入正负极材料内部,让锂离子的移动更加均匀。
![]()
而固态电池中,正极、负极、电解质全部由固体组成,材料之间需要直接接触,这带来了一个关键问题:固体和固体之间,如何长期保持稳定连接。
尤其是在高速充放电过程中,负极需要同时完成几个任务,它既要保证电子快速传输,也要让锂离子快速迁移,还需要承受循环过程中不断出现的体积变化。
![]()
任何一个环节出现问题,都会降低电池倍率性能,甚至影响循环寿命,这也是为什么固态电池研究最终都会回到负极材料。
过去行业更多关注电解质能不能提高锂离子传输效率,但随着研究深入,一个越来越明确的方向出现:固态电池想真正释放性能,关键不只是找到更好的电解质,还要解决电极和电解质之间的协同问题。
![]()
在我看来,青岛能源所这项研究的重要意义,就在于它瞄准了一个长期限制固态电池发展的关键位置,但要让这项技术进入汽车,还必须解决负极材料自身的问题。
![]()
四元合金负极,为什么可能成为固态电池突破方向
新能源汽车动力电池的发展,本质上也是负极材料不断寻找平衡的过程,最早应用广泛的是石墨负极,石墨最大的优势是成熟稳定,产业链完善,制造成本可控。但
它的问题也很明显,容量提升空间有限,对于追求更高能量密度的固态电池来说,石墨很难完全发挥固态体系的优势,随后,研究人员开始探索硅负极。
![]()
硅拥有很高的储锂能力,因此被认为是提高电池容量的重要方向,但硅也存在明显短板,硅本身电子传输能力较弱,同时在充放电过程中会产生巨大体积变化,膨胀率最高可以达到300%左右。
长期循环过程中,材料不断膨胀和收缩,容易造成结构损伤,影响电池寿命,另一条路线是锂金属负极,锂金属拥有非常高的理论容量,被认为是未来高能量密度电池的重要候选材料。
![]()
但在硫化物固态体系中,锂金属与电解质之间容易产生界面反应,同时锂沉积过程难以精准控制,因此距离大规模应用仍存在工程挑战,在这样的背景下,合金负极成为一种折中方案。
它不追求单一指标达到极限,而是希望通过多种元素协同,让容量、导电性和稳定性同时提升,青岛能源所提出的Li–Al–Si–Zn四元合金负极,就是围绕这一思路设计。
![]()
其中,铝元素能够参与构建电子传输通道,提高负极内部电子流动能力,锌元素能够改善锂离子传输过程,促进更加均匀的锂沉积和迁移,硅元素则提供主要储锂空间,提高负极容量。
多种元素共同作用,使负极材料不仅具备较高容量,同时能够改善传统硅基材料存在的膨胀和界面稳定问题,这说明未来电池材料竞争,可能不会只是寻找一种性能最强的材料。
![]()
真正决定产业化的,是不同材料之间能不能长期稳定配合,电池不是单一材料的比赛,而是一套完整系统的工程,而这也是四元合金负极真正受到关注的原因。
![]()
如果未来装进新能源汽车,车主到底会获得什么
回到标题中的核心问题,如果这类技术未来完成工程化,并真正进入新能源汽车,最大的变化会发生在哪里,第一个变化,是补能体验,目前新能源车用户最明显的不便,就是充电时间。
即使现在很多车型已经支持快充,但长途驾驶时,车主仍然需要围绕充电安排路线,什么时候充,哪里充,充电站有没有空位,这些问题依然影响使用体验。
![]()
如果未来电池能够接近分钟级补能,那么新能源汽车可能第一次在能源补充效率上接近燃油车,车主不再需要为了充电改变出行计划,停车、补能、继续行驶,可能成为更加自然的过程。
第二个变化,是续航竞争逻辑可能改变,过去几年,新能源车企不断增加电池容量,希望车辆跑得更远,800公里续航、1000公里续航成为市场竞争重点。
![]()
但我个人认为,未来新能源车竞争不一定只是比谁装更多电池,如果补能速度大幅提高,一辆600公里续航车型,可能比一辆1000公里续航但充电时间长的车型更符合实际需求,原因很简单,用户真正需要的是随时恢复能源,而不是长期携带大量能源。
![]()
第三个变化,是新能源汽车产业链可能重新调整,如果高倍率快充技术真正成熟,影响的不只是电池,充电基础设施需要升级,车辆电池系统需要适应更高功率输入。
车企宣传重点也可能从单纯强调续航,转向强调补能效率,未来新能源车竞争,可能从谁跑得更远,逐渐转向谁恢复得更快,不过,这一切都有一个前提:技术必须真正跨过实验室和量产之间的距离。
![]()
实验室里的72秒,为什么还不能直接等同于汽车快充
根据研究数据,该四元合金负极搭配硫化物电解质以及9系高镍正极后,实现了50C倍率测试,实验结果显示,在50C倍率下循环1460圈后,容量保持率达到80%。
在20C倍率下循环2050圈后,容量保持率达到80%,这些数据证明,该负极体系具备较好的高速充放电能力,但理解这项成果,不能只看数字,实验条件同样重要。
![]()
研究是在55℃环境下完成,同时电池组装时施加了高达377MPa压力。较高温度能够提升材料活性,提高离子传输效率,较大压力能够改善固态材料之间的接触状态。
另外,部分优秀循环数据是在较低载量条件下获得的,约为3.8至6.8mg/cm²,为了进一步接近实际应用场景,研究团队还进行了高载量测试。
![]()
在30mg/cm²载量条件下,电池循环520次后,容量保持率达到86%,研究团队还测试了25℃、15MPa等更加接近实际使用环境的条件,结果显示,该四元合金体系相比传统锂硅合金仍然具有优势。
所以,这项成果不能简单理解为72秒充电汽车马上出现,它真正证明的是,固态电池快充能力提升,可以通过负极材料创新获得突破。
![]()
在我看来,如果未来这类技术真正实现车载应用,新能源汽车最大的变化,不只是充电时间缩短,而是用户对电动车的使用习惯会发生改变,过去,新能源车靠增加电池容量解决焦虑。
未来,新能源车可能更多依靠提高补能效率解决问题,当然,从实验室成果走向量产,还需要解决制造成本、规模生产、室温性能以及长期可靠性等问题。
![]()
72秒充电不是终点,而是一个新的方向,它说明新能源汽车下一阶段竞争,不只是比谁的电池容量更大,也不只是比谁的续航数字更高,而是谁能够让电池在真实道路环境中,实现更快、更稳定、更可靠的能源补充。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.