![]()
一根针扎进电芯,不冒烟,不起火,也没有爆炸。完成这场测试的,并不是被寄予厚望的全固态电池,而是中国科学院物理研究所胡勇胜团队研制的安时级钠离子电池。
它内部仍有液态电解质,但温度超过150℃后,电解质会原位聚合,形成一道致密的固态屏障。这块电池揭开了2026年电池行业最有意思的一幕:固态电池还在攻关,原本被视为它“独家卖点”的高安全、快充和高能量密度,却正在被不同技术路线逐项拆解。
固态电池的神话并没有破灭,破灭的是“一种电池包治百病”的想象。截至2026年8月,国内动力电池累计装车量489.1GWh,其中磷酸铁锂电池占82.3%。
真正支撑新能源汽车大规模普及的,仍是成熟液态锂电体系,而不是全固态电池。理解这场变化,要先看懂电池。
电池主要由负极、正极和电解质构成。锂离子电池充放电时,锂离子在正负极之间往返,电子则经外部电路流动。
![]()
传统负极通常使用石墨,电解质由锂盐和有机溶剂组成。提高电池能量密度,核心办法之一,就是让有限的重量和体积容纳更多活性物质。
锂金属因此长期被称为负极材料的“圣杯”。它几乎不需要额外载体来储存锂,理论上能显著抬高能量密度。
但代价同样明显:充电时,锂金属表面可能长出针状枝晶。枝晶穿透隔膜,电芯便可能内部短路;锂又非常活泼,遇到水和氧容易发生剧烈反应。
高能量、长寿命、快充与安全,很难同时拿到满分。全固态电池试图用固体电解质替代易燃液体,降低燃烧风险,并与锂金属负极组合,冲击更高能量密度。
问题是,液体可以浸润电极缝隙,固体与固体却像两块硬板贴合。充放电带来的体积变化会制造孔隙,界面接触变差,离子通道受阻,枝晶风险也不会因为“固态”二字自动消失。
硫化物路线还要面对空气稳定性、制造环境和装备成本等问题。实验室小电芯表现出色,不等于整车电池包能稳定生产。
![]()
面积扩大、层数增加、良率控制、压力管理,每一步都会把材料问题放大成工程问题。这也是全球企业仍处在验证阶段的原因。
QuantumScape的QSE-5固态锂金属电芯目标体积能量密度超过800Wh/L,可实现不到15分钟从10%充至80%,但截至2026年仍在利用自动化试验线提升样品产量、质量和可靠性。
Solid Power的电芯已经进入宝马i7测试车,2026年的重点仍包括电解质连续生产中试线和合作方产线验证。旧有路线也会突然转弯。
2015年从斯坦福大学分拆出来的Cuberg,曾以液态电解质配合锂金属负极,强调可兼容95%以上既有锂离子制造流程,最早瞄准对重量极为敏感的航空市场。Northvolt在2021年收购Cuberg,希望把高能量密度电芯推向汽车。
![]()
但Northvolt后来陷入财务危机,Cuberg工厂资产在2024年转到Lyten手中,并被改造用于生产锂硫电池。技术竞赛从来不是按发布会时间表直线前进。
航空领域尤其能说明能量密度的价值。汽车电池重一些,主要影响续航与能耗;飞机电池重一些,则会直接挤压载客量和航程。
短途电动航空愿意为高性能支付溢价,所以常成为锂金属等新技术的先行试验场。不过,航空市场能够接受的成本,不代表大众汽车也能接受。
产业现实已经发生巨大变化。彭博新能源财经的2025年调查显示,全球锂离子电池包均价已降至108美元/kWh,纯电动车电池包均价为99美元/kWh。
![]()
十多年前,新路线只需证明自己性能更强;如今,它还必须击败不断降价、持续迭代的成熟锂电池。这条移动的成本线,才是全固态量产最难跨过的门槛之一。
中科院2026年的几项成果,恰好给出了另一种答案:不把所有希望押在一条路线,而是分别解决快充、安全、界面和储能载体问题。4月21日,中国科学院电工研究所马衍伟团队与澳大利亚皇家墨尔本理工大学合作的黑磷负极研究发表于《自然·通讯》。
黑磷理论储锂容量高,却存在导电性差、反应慢和体积膨胀严重等短板。团队在晶格中构筑磷—氮键,削弱相邻磷—磷键的共价性,改善电荷传输和反应动力学。
以黑磷为负极、磷酸铁锂为正极制成的软包原型电池,能量密度达到282Wh/kg,高倍率条件下10分钟可充入理论容量的80%,经历数千次循环仍能稳定运行。
![]()
它离装车还有材料制备、产线放大和一致性验证等关口,但至少证明,快充并非全固态电池的专属答案。4月6日,胡勇胜团队在《自然·能源》发表可聚合不燃电解质研究。
安时级钠离子电池通过了针刺和300℃热箱测试,并可在零下40℃至60℃工作。关键不只是“不燃”,而是电解质在异常高温下吸热、稳定电极界面,并在150℃以上自动固化,阻隔正负极直接接触和后续副反应。
这一结果纠正了一个常见误区:阻燃不等于不会热失控,固态也不天然等于绝对安全。真正的安全来自材料、界面、结构和控制系统共同作用。
PNE使用成熟工业化原料,后续计划用于中科海钠的安时级钠离子电池产品,但从论文成果到规模产品,仍需经过完整工程验证。中科院也没有放弃全固态路线。
![]()
2025年10月,中国科学院物理研究所黄学杰团队联合宁波材料所和华中科技大学,公布硫化物全固态金属锂电池的动态自适应界面方案。在硫化物电解质中预置可迁移碘离子,电池工作时原位形成微米级碘化锂界面层,动态维持接触并传导锂离子。
配合低体积效应的拓扑强化负极,团队实现了全固态金属锂软包电池在零外压下稳定循环。此前同类方案往往需要超过5MPa的堆叠压力,这对车载结构、制造装备和成本都不友好。
零外压不是量产终点,却拔掉了工程化道路上一根很硬的钉子。5月13日,中国科学院大连化物所陈萍团队又把视线投向氢负离子,构建出气—固氢负离子原型电池。
它以氢气和金属镁为正、负极活性物质,在常温常压下实现“氢电共储”,可在零下20℃至90℃运行。10个单电池串联后输出超过2.4V并点亮LED灯,储氢能量利用效率达到93.9%。
这项技术仍处于原型阶段,作为电池的充放电效率约为56%,循环60次后容量保持率超过70%。它暂时谈不上挑战动力锂电池,却绕开了传统高压储氢和深冷液氢的极端条件,为储氢提供了新的技术坐标。
![]()
几张牌摊开之后,2026年的格局就清楚了:磷酸铁锂依靠成本、安全和成熟产能守住大众市场;钠离子电池瞄准资源丰富、低温和高安全场景;黑磷等新型负极追求快充与高容量;全固态电池继续冲击高端动力和航空等高能量密度市场;氢负离子电池则探索更远期的氢电协同。
全固态电池已经从概念热潮进入工程验证期。宁德时代仍预计2027年有望小批量生产,比亚迪等企业也把示范装车窗口放在2027年前后,规模化应用更多指向2030年以后。
这个节奏意味着,少量样车、示范车出现,不等于普通消费者立即可以买到价格合理、可靠耐用的全固态车型。所以,固态电池神话确实破了,但全固态技术没有输。
![]()
被打破的是“它一出现就会替代所有电池”的单线叙事。真正变天的地方,是行业不再等待一个万能答案,而是在成本、能量密度、安全、快充、低温性能和资源保障之间,用多条路线拼出最合适的组合。
对消费者而言,没必要为了尚未大规模量产的全固态电池无限期推迟购车。对产业而言,也不能因为磷酸铁锂占据八成以上装车量,就停止对下一代技术的投入。
成熟路线决定当下,前沿路线争夺未来,而中国科研团队接连推进的意义,正是让未来不只剩下一张牌。
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.