固态电池卡在两个界面，锂金属电池想绕过去

固态电池，未必是下一代锂电池的唯一答案。

日前，在北京的2026锂金属电池前沿论坛（LMBF 2026）上，36氪与大会主席、清华大学长聘教授张跃钢进行了一次交流。过去几年，固态电池几乎成为动力电池行业最热门的技术方向之一，但在张跃钢看来，行业首先需要厘清一个基本概念：固态电池和锂金属电池，本来就不是两个可以直接比较的技术代际。

两个维度，被混为一谈

原因是，两者属于不同的分类维度。

电池的能量密度，主要由正负极材料决定。正极可以是磷酸铁锂、高镍三元、富锂锰基乃至硫，负极则经历了从石墨向硅碳、锂金属的演进；而所谓固态和液态，区分的是电解质形态。

换句话说，固态电池改变的是电解质，锂金属电池改变的是负极。真正决定一块电池能装进去多少能量的，首先还是正负极。因此，锂金属负极电池同样是下一代电池技术的关键演进分支。

而在张跃钢看来，行业目前炙手可热的固态电池路线，仍有多项材料技术难关需攻克。

据介绍，张跃钢是清华大学长聘教授，国际著名材料科学家，30余年国内外材料科研经历，先后就职于日本电气基础研究所、美国斯坦福大学、英特尔、伯克利国家实验室、中国科学院等，在纳米材料、能源存储技术等领域取得多项重要研究成果。

固态电池，卡在两个“界面”

固态电池最吸引行业的地方，是用固态电解质替代易燃的有机液态电解液，从而应用更前沿的正负极材料，将能量密度推高至500Wh/kg级别。但今天困扰行业的仍然是固态电解质的界面问题，而张跃钢向36氪详细拆解了这些难题。

张跃钢认为，核心问题其实可以归结为两个“界面”。

第一个是正极内部的微观界面。

电池正极并不是一整块致密材料，而是由大量颗粒构成，内部存在大量纳米级孔隙。液态电解液可以像水一样渗入这些微小空间，与正极材料充分接触；但固态电解质很难做到这一点。

如果为了改善离子传输而加入更多固态电解质，又会挤占真正储存能量的活性材料空间，最终拖累整块电池的能量密度。

第二个问题是负极与固态电解质之间的界面以及锂枝晶问题。

过去一个常见判断是，固态电解质机械强度更高，可以物理阻挡锂枝晶。但张跃钢认为，经过十余年的研究，目前各种固态电解质仍然没有真正解决这一问题。

固体材料天然存在微观缺陷，锂会沿着缺陷继续生长。一旦形成贯穿通道，甚至可能迅速导致内部短路。

此外，固体和固体之间不像液体一样能够充分润湿，本质上更接近“点接触”。为了降低界面阻抗，需要增加电解质比例以及工作压力，但这又与提高能量密度的目标形成矛盾。

先保留液态，把负极换成锂金属

因此，电池下一代技术的另一条演进思路则是，暂时保留液态电解液，率先把负极换成锂金属。

这条路线过去最大的障碍同样是锂枝晶。

锂在反复沉积过程中很难始终保持绝对平整，会逐渐长出类似树枝一样的结构。一旦枝晶持续生长并刺穿隔膜，就可能造成内部短路。

张跃钢介绍，目前一个重要解决思路，是利用液态电解液中的添加剂，在锂金属表面形成SEI保护膜。当这层膜在充放电过程中出现裂缝，添加剂可以继续反应，对破损区域进行动态修补。

通过这种方式，枝晶可以被控制在微米尺度，从而大幅降低其持续生长导致短路的风险。但代价也很明显。SEI膜不断破损、修补，就意味着电解液会被持续消耗。

按照张跃钢给出的进展，目前相关锂金属电池已经可以实现上百次循环，部分500Wh/kg级高比能产品已超过300圈，400Wh/kg级产品可达600圈，但距离新能源汽车普遍要求的上千次循环仍有距离。

第一批锂金属电池，可能先“飞上天”

张跃钢判断，锂金属电池更现实的商业化路径是先进入无人机、eVTOL，再进入具身智能机器人，最后才是新能源汽车。

原因并不复杂。

对于汽车而言，300次甚至600次循环显然不够；但对于航空器而言，重量直接关系到航程和载荷，每提升一点能量密度都可能产生更高的商业价值。因此，无人机和eVTOL愿意为高比能电池支付更高成本，也更有动力率先采用新技术。

机器人也是类似逻辑。随着具身智能进入实际应用，续航时间、重量和瞬时功率都会成为核心指标，高能量密度电池的价值会被进一步放大。

按照张跃钢的判断，如果400Wh/kg级锂金属电池未来两三年能够把循环寿命提升至上千次，就有机会进入车企验证；500Wh/kg级产品如果达到700—800次循环，也可能开始上车测试。

在张跃钢看来，今天，液态电解液可能帮助锂金属负极率先产业化；几年以后，当更高比能的正极材料，例如硫正极，出现新的需求，固态电解质又可能重新成为重要拼图。

所谓“下一代电池”，最终也许不会属于某一个听起来足够革命性的技术名词，而属于那套最先同时解决能量密度、界面和循环寿命的材料组合。