油車還能撐幾年？中科院士陳軍曾言：已研發(fā)出400瓦時-Kg固態(tài)電池

最近油價跟著中東局勢上躥下跳，不少開油車的朋友看著加油賬單都犯嘀咕。陪伴了大家一百多年的燃油車，到底還能撐幾年？這事真不是隨口瞎猜，答案藏在南開大學(xué)陳軍院士團隊的實驗臺里，他們搞出來的400瓦時每公斤固態(tài)電池樣品，直接把行業(yè)能量密度拔高了30%。今年2月這塊電池已經(jīng)裝上車，實打?qū)嵟艹隽顺?000公里的續(xù)航，2026年固態(tài)電池國標(biāo)也正式落地，行業(yè)的水分一下子被擠干凈了。

很多人搞不清固態(tài)電池和現(xiàn)在主流液態(tài)鋰電池的區(qū)別，核心差異就在電解質(zhì)。市面上的新能源車大多用液態(tài)鋰電池，內(nèi)部填的是液態(tài)電解液，正負(fù)極材料靠液態(tài)漿料攪拌涂在基材上，必須加一塊隔膜隔開正負(fù)極。隔膜的作用就是讓鋰離子有序穿梭，避免兩極直接接觸短路起火。鋰離子來回跑的時候，容易析出結(jié)晶長出鋰枝晶，充放電次數(shù)多了鋰枝晶越長越厚，一不小心就戳破隔膜。

隔膜一破，正負(fù)極直接短路，易燃的液態(tài)電解液分分鐘引發(fā)熱失控，起火爆炸的風(fēng)險就來了。全固態(tài)電池從根源上解決了這個問題，它完全拋棄液態(tài)電解液，正負(fù)極電解質(zhì)全是粉末顆粒。生產(chǎn)工藝也從傳統(tǒng)的濕法涂覆改成干法壓制，理論上連隔膜都能直接取消。就算現(xiàn)階段保留隔膜，也只是做結(jié)構(gòu)支撐，不用承擔(dān)隔絕電流的核心作用，短路起火的風(fēng)險直接降到極低。

當(dāng)然也得說句實在話，固態(tài)電池不是百分百零風(fēng)險，目前攻關(guān)的純鋰金屬負(fù)極，還是存在鋰枝晶生長的問題，這個難題還沒完全攻克。除了安全，固態(tài)電池最大的優(yōu)勢就是能量密度夠高，同等體積重量下，存的電比液態(tài)鋰電池多太多，低溫掉電高溫衰減這些常見痛點，也能緩解不少。現(xiàn)在市面上很多人把半固態(tài)、凝聚態(tài)、全固態(tài)混為一談，其實這仨不是一回事。

半固態(tài)和凝聚態(tài)都是過渡技術(shù)，簡單說就是從液態(tài)到全固態(tài)的中間階段。業(yè)內(nèi)現(xiàn)在有兩種主流的半固態(tài)路線，一種是降低液態(tài)電解液占比，讓內(nèi)部介質(zhì)變粘稠，稍微改改現(xiàn)有產(chǎn)線就能用，還能提升能量密度。另一種就是現(xiàn)在熱度很高的凝聚態(tài)電池，介質(zhì)形態(tài)類似牙膏，特定條件下能在固液兩種狀態(tài)切換，兼顧傳導(dǎo)效率和安全性。

真等全固態(tài)的材料和工藝突破了，這些過渡產(chǎn)品的市場存活時間會大幅縮短，這點業(yè)內(nèi)其實都有數(shù)。之前不少人說全固態(tài)電池普及還遠著呢，陳軍院士團隊拿出400瓦時每公斤產(chǎn)品的事，直接刷新了行業(yè)對固態(tài)電池的認(rèn)知。現(xiàn)在固態(tài)電池的路線不少，電解質(zhì)分氧化物、硫化物、聚合物三大類，全球都沒統(tǒng)一個最優(yōu)方案，大多都是幾種材料搭配著做復(fù)合電解質(zhì)。

從目前進展看，硫化物路線國內(nèi)拿到了階段性突破，也是今年最受關(guān)注的方向，但它短板也很明顯，硫化物遇水會產(chǎn)生有毒氣體，生產(chǎn)必須在低露點惰性環(huán)境里搞，要求比普通電池高太多。氧化物化學(xué)穩(wěn)定性強安全性高，可是質(zhì)地太硬，和正負(fù)極接觸不充分，離子傳導(dǎo)速度慢，加工難度大到離譜。聚合物好加工柔韌性也不錯，可是常溫下離子電導(dǎo)率太低，必須高溫才能正常工作，能用的場景很有限。

除了電解質(zhì)，正負(fù)極材料也還有不少優(yōu)化空間。三元正極能量密度更高，未來固態(tài)電池放量肯定優(yōu)先適配三元體系，可三元材料的配比，還有和固態(tài)電解質(zhì)的適配配方，還得靠海量實驗一點點迭代。硅碳負(fù)極能提升快充能力，純鋰金屬負(fù)極能把能量密度推到全新高度，可鋰金屬負(fù)極的鋰枝晶難題，到現(xiàn)在也沒找到完美解決方案。

就算材料突破了，量產(chǎn)這塊也還有一大關(guān)要闖，傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池用的濕法工藝，經(jīng)過十幾年迭代，良品率成熟度都拉滿了，成本壓得很低。固態(tài)電池沒有液態(tài)溶劑，全靠粉末干法壓制，想要讓粉末均勻貼合沒空隙厚度一致，難度比原來大太多。生產(chǎn)過程還得加等靜壓工序，在恒定高壓下壓實電極和電解質(zhì)，保證內(nèi)部致密性，整套工序復(fù)雜，調(diào)試周期特別長。

現(xiàn)在行業(yè)只有小規(guī)模試驗線，壓根沒有成熟的GWh級量產(chǎn)產(chǎn)線，專用的干法設(shè)備、等靜壓設(shè)備配套也不完善，設(shè)備交付周期就要12到18個月，設(shè)備產(chǎn)能本身就是擴產(chǎn)的大瓶頸。核心原料價格也下不來，就拿熱度最高的硫化物電解質(zhì)來說，核心原料硫化鋰一噸要幾百萬元，想要和現(xiàn)有液態(tài)電池打成本戰(zhàn)，價格得降到當(dāng)前的十分之一，才有商業(yè)化的競爭力。

設(shè)備成本也不便宜，同等規(guī)模的固態(tài)電池試驗線，造價比傳統(tǒng)鋰電池產(chǎn)線高好幾倍甚至十倍，只有設(shè)備國產(chǎn)化量產(chǎn)了，采購成本才會降下來。多種成本堆在一起，現(xiàn)在固態(tài)電池也就只能小批量用在高端車型和特種電子設(shè)備上，還到不了普通人買的平價家用車。不過國內(nèi)這條發(fā)展路線走得特別務(wù)實，半固態(tài)凝聚態(tài)先落地出樣品，全固態(tài)不同路線同步攻堅，上游材料電芯制造整車應(yīng)用全鏈路都覆蓋到了。

2025年我們國家的固態(tài)電池專利申請量已經(jīng)超過日本，沖到全球第一了，寧德時代、比亞迪這些頭部企業(yè)都有自己的差異化布局，國家去年還撥了幾十億元，支持八大龍頭企業(yè)做九大基礎(chǔ)材料研發(fā)課題。按照現(xiàn)在的時間表，2026年底到2027年，各大電池廠會集中推固態(tài)樣品，搭建中小試驗產(chǎn)線。2027到2028年大概率能實現(xiàn)小批量試裝車，不過一開始只會裝在高端旗艦車型上，不會一下子鋪開賣到平價家用車。

固態(tài)電池裝車對整車設(shè)計改變還挺大的，安全性提上來之后，電池包的防護結(jié)構(gòu)可以簡化，電池整體體積變小，車的自重也能降下來，續(xù)航還能再拉長。電池占的空間少了，車?yán)锏膬ξ锟臻g和座艙設(shè)計自由度都能提升不少，給用戶的實際體驗提升很大。現(xiàn)在液態(tài)新能源車的續(xù)航中位數(shù)大概在600公里左右，大部分人跑到500公里以上就沒啥續(xù)航焦慮了。

固態(tài)電池把續(xù)航拉到1000公里以上，日常通勤長途出行都能覆蓋，絕大多數(shù)用戶的需求都滿足了。真要是續(xù)航超過1500公里，其實就有點功能過剩了，普通用戶開日常也感知不到啥提升。說回大家最關(guān)心的問題，油車到底還能撐多久？按現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)進展看，2027年小規(guī)模量產(chǎn)示范是個小門檻，2030年才是真正的決勝局。油車不會一下子就沒了，不會說一夜之間從馬路上消失。

可半固態(tài)車型慢慢鋪開，廣汽寧德時代這些巨頭都在實打?qū)嵧飘a(chǎn)能，燃油車壟斷天下的日子，早就已經(jīng)翻篇了。現(xiàn)在我們也不用因為固態(tài)電池貴就瞎焦慮，也得認(rèn)清楚，能源替代的步子已經(jīng)邁開了，就在馬路上真真切切發(fā)生著。等哪天陳軍團隊研發(fā)的600瓦時全固態(tài)電池，能裝進普通人買得起的平價車?yán)铮遣攀侨加蛙圀w面謝幕的時候。

參考資料：人民日報 我國新能源電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展觀察