下一代电池技术路线已定：钠电池今年量产，固态电池2027年，终极答案竟然是它？
在不久前举办的2026装备强国论坛上，宁德时代首席科学家吴凯院士透露了几条重磅消息，瞬间点燃了电池行业的热度。
钠离子电池预计今年实现大规模量产，固态电池将于2027年进入小批量生产阶段——这些进展基本符合市场预期。真正令人意外的是，这位“电池一哥”首次公开明确了下一代电池技术的方向：锂空气电池将成为宁德时代未来重点布局的领域。
回顾2020年，同样是宁德时代率先提出钠离子电池概念，随后整个产业链加速推进。如今这位行业领袖再次发声，新一轮电池技术竞赛的号角已经吹响。
01、能量密度媲美汽油
相较于钠离子电池和固态电池，许多人可能对锂空气电池不太熟悉。据吴凯解释，该电池以锂为负极、空气中的氧气作为正极反应物，理论能量密度极高，是下一代电池技术中极具竞争力的路线之一。
首先来看现有锂离子电池的痛点。其工作原理是锂离子在正负极之间来回穿梭，但为了“容纳”一个锂离子，正极需要由镍、钴、锰、铁、磷等原子组成一个相对分子质量接近100的“大块头”。这好比“为了一碟醋包了一顿饺子”——一辆电动车装载半吨重的电池，续航却远不及几十升汽油的燃油车。
锂空气电池则从根源上规避了这一限制：它无需使用稀缺金属作为正极，而是直接“利用”空气中的氧气。结构更轻量化，原理也更简单直接。放电时，锂单质与氧气反应生成过氧化锂并释放电流；充电时过氧化锂分解为锂和氧气。整个过程如同电池在“呼吸”——放电时吸入氧气，充电时吐出氧气，因此也被称为“可呼吸电池”。从本质上讲，它更像是固态电池的一种终极形态。
由于锂是元素周期表中最轻的金属，而氧气来源于空气，整个反应过程中没有大质量元素参与，因此能量密度自然大幅提升。实验室中的锂空气电池已实现1200Wh/kg以上，远高于主流锂离子电池的250-270Wh/kg，也超过了固态电池的500Wh/kg。这还不是其极限，理论能量密度高达12000Wh/kg——几乎与汽油的13000Wh/kg相差无几。
专门研究锂空气电池的研究员Larry Curtiss直言，在所有被纳入考虑的下一代电池技术中，锂空气电池拥有最高的预期能量密度。更重要的是，氧气来自空气，原料近乎取之不竭。如果该技术最终实现商业化，电动车续航突破1000公里将变为常态，传统燃油车恐怕真的要退出历史舞台。应用于储能领域时，储能电站占地面积更小、储能时长更长，成本也有望进一步降低。
02、未来十年技术制高点
锂空气电池并非突然出现的新概念。早在20世纪70年代就有了初步构想，1996年首个可充电的锂-氧电池诞生。然而，与固态电池类似，工程上的挑战使其长期被局限在实验室阶段。
例如，放电产生的超氧化锂或过氧化锂会限制能量输出；空气中的水分和二氧化碳会干扰电池反应；催化剂、界面稳定性、封装工艺等每一个环节都是难以逾越的障碍。
美国IBM公司曾在2009年启动了“Battery 500”计划，目标是实现电动车续航500公里，计划2013年造出原型机、2020年实现商业化。但2012年之后该项目便悄然无声，若非刻意保密，大概率已经中止。
不过近年来技术路线逐渐趋于一致，关键突破接连涌现。2024年，伊利诺伊大学芝加哥分校、阿贡国家实验室等联合研究团队在《自然》期刊上发表论文，成功制造出可在类似空气的气氛中循环超过700次的锂空气电池，打破了此前只能使用纯氧且循环寿命较短的局限。
经过700次充放电后仍未失效，这让业界看到了锂空气电池取代锂离子电池、突破续航里程瓶颈的希望。
2025年，阿贡国家实验室联合伊利诺伊理工大学再次推出了一款锂空气电池：能量密度达1200Wh/kg，是主流商用锂离子电池的4倍，可将电动车续航提升至超过1000英里（约1609公里）。并且它在室温下即可运行，循环次数达到1000次，已满足实用化标准。即使在快速充电条件下，它也可能是性能衰减最小的下一代电池，预计2030年后投入实际应用。
这一时间点与固态电池大规模商用的预期大致相同，因此也就不难理解为何宁德时代“毫无征兆”地首次将锂空气电池推上前台。
回顾钠离子电池的发展历程：2020年宁德时代提出研发时，正值碳酸锂价格从5万元/吨飙升至60万元/吨，上游企业赚得盆满钵满，下游厂商叫苦连天。当时宁德时代承诺2026年大规模应用钠电池，覆盖乘用车、商用车、换电和储能四大领域。6年过去，承诺已然兑现——今年钠电池产品实现规模量产，已搭载于广汽埃安UT、长安欧尚520、江淮物流等多个车型，吉利星愿、奇瑞QQ3、一汽悦意03等也在推广计划之中。今年4月还与海博思创签订了3年60GWh的钠电池订单，创下全球规模之最。
从钠电池今年大规模量产，到锂空气电池被确立为长期发展方向，电池行业的格局愈发清晰：短期依靠成熟技术满足刚性需求，中期借助固态电池提升用户体验，长期则通过锂空气电池探索技术极限。锂空气电池打开了想象空间，但电池领域从来不会被某一种技术“一统天下”，多条技术路线并行发展，谁更实用谁就率先应用。真正决定未来的，永远是那些能够落地、能够装车上路的技术。
因此，我们最好奇的问题依然是——第一款搭载锂空气电池的汽车，究竟何时才能真正行驶在路上？
