圖片由AI生成
在不久前舉行的2026裝備強國論壇上，中國工程院院士、寧德時代（300750）首席科學家吳凱拋出了一條重磅信息：電池技術持續多元化發展，鈉離子電池今年有望大規模量產；2027年固態電池有望進入小批量生產階段。展望下一步，鋰空氣電池將成為寧德時代的未來布局方向。
吳凱表示，鋰空氣電池是一種用鋰作為負極，以空氣中的氧氣作為正極反應物的電池，具有超高的理論能量密度，將是全球下一代電池競爭的焦點。
鋰空氣電池究竟能帶來怎樣的顛覆？
首先是供應鏈層面的革命。據公開資料，鋰空氣電池的正極不再需要鎳、鈷、錳等稀缺金屬——原材料完全可以從空氣中獲取。這意味著供應鏈風險大幅降低，長期成本優勢也顯而易見。
更令人震撼的，是它的能量密度：理論值高達3500Wh/kg，相當于現有鋰電池的5到10倍。
不妨做個對比。主流液態鋰電池經過數十年技術迭代，能量密度天花板被鎖定在約350Wh/kg。以寧德時代為例，其最新發布的第三代麒麟電池電芯能量密度為280Wh/kg，而麒麟凝聚態電池已逼近極限，達到350Wh/kg。
再往上走，全固態電池的理論能量密度為700Wh/kg，鋰硫電池為2600Wh/kg，而鋰空氣電池直接躍升至3500Wh/kg。
鋰空氣電池技術分類及示意圖 圖片來源：《Batteries》
鋰空氣電池為何能實現如此驚人的能量密度躍升？根本原因在于，它徹底改寫了電池的結構邏輯。
傳統電池的正極材料需要預先“裝進”電池內部，而鋰空氣電池則大膽地將正極“開放”給環境，用金屬鋰作負極，空氣中的氧氣作正極。正因如此，它也被形象地稱為“可呼吸電池”。
將最輕的金屬負極（鋰）與來自空氣的最輕反應物（氧氣）相結合，讓鋰空氣電池在理論上實現了近乎極限的輕量化與高儲能。
然而，理論上的巨大優勢，并不等同于商業化的坦途。過去十年，盡管研究者開發出各種高效催化劑、優化電極結構、穩定電解質體系，使鋰空氣電池的性能有了顯著提升，但必須承認，從實驗室走向商用的道路，遠比從液態鋰電池過渡到固態電池更加漫長和艱難。
循環壽命短、環境適應性差、電解液穩定性不足、鋰金屬負極不穩定、充電效率低……每一項都是橫亙在鋰空氣電池從實驗室走向商業化的硬骨頭。
根據當前的研發進展，預計未來5-10年鋰空氣電池有望在特種場景中實現小規模應用；而要走向大規模商業化，恐怕還需要更長的時間。
在實驗室層面，2025年美國阿貢國家實驗室與伊利諾伊理工大學聯合研發的鋰空氣電池樣品，已實現1200Wh/kg的能量密度，是目前主流商用鋰電池的4倍左右，循環次數突破1000次。
在企業層面，IBM、Air Energy、Solid Energies、PolyPlus Battery Company、豐田、三星等都在力爭將鋰空氣電池推向實用化。
據吳凱透露，遠期（10年+），寧德時代將集中資源攻堅鋰空氣電池，目前已在實驗室取得階段性突破——實現500次循環壽命，能量密度突破1000Wh/kg，為商業化落地奠定基礎。
在政策層面，工信部自2015年《中國制造2025》規劃起，便將金屬空氣電池列為下一代電池技術重點研發方向。2016年，科技部國家重點研發計劃新能源汽車重點專項就將鋰空氣電池納入立項，在超高能量密度鋰空氣電池技術研究方面取得了重要進展。
此外，還有《促進汽車動力電池產業發展行動方案》《“十四五”新型儲能發展實施方案》《“十四五”可再生能源發展規劃》等一系列政策文件持續加碼，明確支持金屬空氣電池在新能源領域的應用。
十年前（2016年），中科院物理所研究員李泓曾提到，未來電池技術發展大抵經歷三個階段，首先是第三代鋰離子電池，之后是固態鋰電池，終極目標可能是固態鋰空氣電池。
時至今日，鋰離子電池已高度成熟，并在全球能源轉型中占據核心地位，固態電池正在開啟“小批量量產”和“工程化驗證”的關鍵窗口期。而更遠期的鋰空氣電池，則仍大多停留在實驗室的前沿探索階段，整體定位依然是“研發儲備、戰略布局”。
不只鋰空氣電池，鈉-空氣、鎂-空氣、鋁-空氣等金屬空氣電池體系也在不斷突破，讓電池技術的未來路徑更加多元且充滿想象。
如今，電池技術研發正百花齊放，十年后的動力電池，究竟會是什么模樣？
電池網微信
