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【转载】电池拐点将至?350Wh/kg 锂电→500Wh/kg 半固态,哪些低空场景率先解锁

【转载】电池拐点将至?350Wh/kg 锂电→500Wh/kg 半固态,哪些低空场景率先解锁

引言:低空经济的所有瓶颈归根到底是能量瓶颈2026年被全球低空经济行业公认为商业化元年。截至2026年第一季度,全球已有超120家企业入局eVTOL赛道,行业累计融资规模突破180亿美元。国内层面,国家发改委、民航局持续推进低空空域管理改革,逐步放开300米以下低空域,为各类低空飞行器常态化运行搭建政策与空域基础。纵观全产业链发展现状可以明确:低空经济面临的技术、成本、场景落地等多重瓶颈,核心根源均为动力电池的能量约束。目前低空飞行器配套的电机、电控、飞控等子系统技术成熟度已达到TRL7-8级,完全具备商业化落地条件;唯有动力电池整体技术成熟度仅处于TRL5-6级,成为制约行业发展的最大短板。eVTOL飞行工况对电池提出了多重矛盾的性能要求:起降阶段需要超高瞬时功率密度,巡航阶段要求稳定持续放电,同时还要满足航空级安全标准、长循环寿命与快速补能能力。当前量产航空级三元锂电电芯能量密度主流区间为280~320Wh/kg,计入封装、BMS、结构件后的系统能量密度仅150~180Wh/kg。受此限制,主流载人eVTOL有效航程普遍卡在50~100公里,无法支撑中长距离运营。与此同时,电池成本占整机成本20%~30%,常规更换周期仅2~3年,进一步拉低项目运营经济性。行业技术迭代正在迎来关键拐点:2026年,350Wh/kg级半固态电池将实现规模化定点配套;2027年前后,500Wh/kg级凝聚态/高固含量半固态电池进入小批量应用阶段。两大能量密度台阶的跨越,将彻底重构低空经济应用边界。本文结合工信部官方技术路线、宁德时代、亿纬锂能等头部电池企业2026年真实定点落地情况,按照短期、中期、长期划分应用场景,清晰梳理赛道生命周期,为行业从业者提供参考依据。一、能量密度:定义低空经济发展的核心边界1.1电池性能与低空飞行器的量化关联动力电池能量密度,直接决定飞行器航程、载重、运营成本三大核心指标。依据斯坦福大学航空航天环境实验室(SUAVE)针对复合翼eVTOL的仿真建模数据:在150公里设计航程标准下,电芯能量密度从250Wh/kg提升至300Wh/kg,整机结构重量可降低1000kg。在最大起飞重量固定的前提下,减重可转化为载客量、载货量或飞行里程的提升。业内形成统一共识:电芯能量密度每提升100Wh/kg,eVTOL有效航程增加80~100公里,最大载重提升15%~20%。电池轻量化还会降低动力系统负荷,进一步优化电机、线缆等配套部件的成本与体积。不同能量密度电池对应的飞行器性能及应用边界如下表所示:电池电芯能量密度纯电有效航程最大载重典型任务特征混动系统相对优势285~320Wh/kg50~100公里300~500kg城市短途观光、近距巡检、末端配送优势显著,弥补城际航程短板350~400Wh/kg150~250公里500~800kg城际通勤、中距离物流、全域应急优势减弱,仅极端工况补充使用450~500Wh/kg300~500公里800~1200kg城市群跨城交通、吨级干线货运基本无优势,纯电可覆盖全场景600Wh/kg以上500~800公里1200~2000kg替代传统支线通航、大型货运完全淘汰混动方案数据来源:《动力系统的"心脏搭桥":eVTOL纯电与混合动力路线之争及对适航的影响》1.2当前液态锂电的行业核心痛点现阶段主流航空动力电池以高镍三元液态锂电为主,电芯能量密度集中在280~320Wh/kg,仅能支撑短途飞行,同时暴露出五大刚性痛点:第一,能量密度天花板限制场景拓展。现有电池体系无法支撑200公里以上常态化飞行,eVTOL只能局限于城市内部短途场景,错失城际交通、干线物流等增量市场。第二,高倍率放电引发热管理难题。eVTOL起降阶段瞬时放电倍率超5C,巡航维持1C持续放电,大倍率工况加剧电芯极化、热量堆积,极易触发热安全隐患。第三,循环寿命偏低推高全生命周期成本。低空飞行器高频次起降运营,当前航空锂电循环寿命仅1200~1500次,对应2~3年更换周期,大幅增加运营企业的固定支出。第四,极端工况下安全性不足。高镍三元+硅基负极材料本征稳定性偏弱,而航空场景需要承受5~8g振动冲击、-40℃至55℃宽温域、高空低气压等复杂环境,传统液态电池安全窗口较窄。第五,快充能力制约运营效率。航空电池常规SOC工作区间为30%~98%,高荷电状态下充电速度大幅下降,无法满足飞行器高频周转、快速补能的运营需求。1.3350Wh/kg、500Wh/kg两大技术拐点的产业意义根据工信部《低空航空器动力电池技术路线图(2025版)》官方规划:2027年量产航空电芯目标能量密度370Wh/kg,完成420Wh/kg技术验证;2030年量产电芯达到420Wh/kg,500Wh/kg产品实现工程化应用。其中350Wh/kg、500Wh/kg是低空产业分层发展的两大核心拐点。350Wh/kg拐点(2026-2027年):半固态电池规模化商用起点。半固态电池采用固态电解质隔膜,通过严苛针刺、热失控测试,航空安全性全面升级。能量密度提升至350~400Wh/kg后,eVTOL有效航程突破200公里,正式打开城际市场;循环寿命提升至2000次以上,电池更换周期延长至3~4年,运营成本显著下降。500Wh/kg拐点(2028-2030年):凝聚态/全固态电池规模化落地标志。该级别电池能量密度可支撑eVTOL航程突破300公里,载重能力对标传统轻型直升机,覆盖国内绝大多数城市群跨城通勤需求。同时固态电池热分解温度超500℃,热失控风险降低90%以上,从底层解决航空电池安全痛点。二、2026年头部电池企业低空领域定点落地全景国内动力电池龙头企业均已将低空经济作为核心增量赛道,形成宁德时代、亿纬锂能双领跑,孚能科技、欣旺达、国轩高科、中创新航跟进的竞争格局。下文基于公开公告、企业发布会、合作签约信息,梳理两大龙头2026年真实技术路线与定点落地情况。2.1宁德时代:凝聚态电池路线,深度绑定峰飞航空宁德时代是全球动力电池龙头,同时布局车规、航空两大高能量密度电池赛道,累计申请航空电池相关专利超1200项,已取得AS9100国际航空质量体系认证、中国民航局相关适航配套资质,具备全球航空市场供货能力。技术路线与产品进展宁德时代采用液态锂电→半固态电池→凝聚态电池→全固态电池四阶段迭代路线。2026年对外披露,旗下凝聚态半固态电池电芯能量密度突破500Wh/kg,支持15分钟快充至80%。针对航空场景,企业专门开发轻量化航空电池系统:400Wh/kg级别产品已完成1:2缩比飞行器搭载测试;面向19座电动飞机的动力电池系统进入联合研发阶段,500Wh/kg凝聚态电池同步开展支线航空器适配开发。2026年低空定点与落地项目宁德时代在低空领域核心战略伙伴为峰飞航空(AutoFlight)。2024年双方达成数亿美元战略投资合作,成为独家电池配套伙伴,合作覆盖峰飞全系列eVTOL机型。1.吨级货运机型V2000CG:全球首款取得TC型号合格证、PC生产许可证的吨级eVTOL,目前已批量商业运营,现阶段搭载320Wh/kg高镍三元电池,2026年下半年逐步切换为350Wh/kg半固态电池。2.5座载人机型“盛世龙”:处于民航适航审定关键阶段,计划2026年内完成取证,出厂标配宁德时代350Wh/kg半固态航空电池。3.配套生态:双方联合研发电池全生命周期管理系统(BMS),通过大数据与AI算法预判电池健康状态,将整机配套电池循环寿命提升至3000次以上。除峰飞航空外,宁德时代同步对接多家国内外eVTOL整机企业,350Wh/kg半固态电池在2026年进入批量供货阶段。2.2亿纬锂能:高功率电池优势,深度合作亿航智能亿纬锂能是国内最早布局航空动力电池的企业之一,在高倍率放电圆柱电池、软包电池领域技术积累深厚,产品覆盖工业无人机、载人eVTOL两大方向,航空电池市场份额位居国内第二。技术路线与产品进展企业技术路线为液态高功率电池→固液混合电池→全固态电池。量产主力产品包括300Wh/kg圆柱电芯、320Wh/kg软包电芯,可实现10C持续放电,满足飞行器起降高功率需求,常规循环寿命可达5000次。2026年3月,亿纬锂能成都基地全固态电池中试线正式下线,产出60Ah硫化物+卤化物体系电芯;规划2026年内推出400Wh/kg级别固液混合电池,专门针对eVTOL工况优化,实现10分钟快充补能80%、7000次以上工况循环寿命。2026年低空定点与落地项目亿纬锂能核心合作方为亿航智能(EHang),双方自2023年12月签订全面战略合作协议,覆盖亿航全系载人、物流无人机机型。1.载人机型EH216-S:全球首款取得民航适航证的无人驾驶载人eVTOL,已在广州、深圳、合肥等多地商业化运营,2026年新增340Wh/kg软包电池配套方案,提升续航与载重。2.物流机型EH216-L:城市低空物流主力机型,全面搭载亿纬锂能高功率圆柱电池,2026年拓展多城常态化配送航线。同时,亿纬锂能340Wh/kg固液混合电池平台已进入多海外eVTOL企业定点开发阶段,海外供货业务稳步推进。2.3其他主流电池企业配套进展(2026年)1.国轩高科:量产285Wh/kg“星晨电池”,支持4C快充、2500次循环。2025年与亿航智能达成合作,为EH216系列定制圆柱电芯,2026年持续批量供货。2.孚能科技:主打软包固液混合电池,一代产品285Wh/kg、二代320Wh/kg,最高放电倍率10C,已获得上海时的科技、小鹏汇天等企业定点。3.欣旺达:推出“欣・云霄2.0”航空电池,电芯能量密度360Wh/kg,宽温域、长循环特性突出,2026年切入多款中小型低空飞行器供应链。4.中创新航:量产310Wh/kg大圆柱航空电芯,在研350Wh/kg固液混合电池,适配多旋翼、倾转旋翼类eVTOL。5.欣界能源:与亿航智能联合研发480Wh/kg锂金属固态电池,2024年完成EH216-S搭载飞行测试,续航提升60%以上,2026年开展工程化优化。三、短期可落地场景(2026-2027年):350Wh/kg半固态电池主力赛道时间周期:2026—2027年,核心载体:350~400Wh/kg半固态电池。该阶段电池技术成熟、成本可控、适配现有空域规则与适航标准,工业级无人机、低空物流、应急救援三大场景率先实现规模化盈利,是低空经济短期核心营收来源。3.1工业级无人机:存量市场升级,全面替代传统作业模式工业级无人机是当前低空经济商业化最成熟的赛道,350Wh/kg电池将大幅提升续航、作业时长与覆盖范围,加速对人工、传统地面设备的替代。1.农林植保:2026年国内农用无人机保有量突破30万架,年作业面积超4.6亿亩,农机替代率超70%。350Wh/kg电池将单机单次作业时长从15~20分钟提升至25~30分钟,作业效率提升50%以上,同时电池寿命延长降低运维成本。2.电力巡检:国内高压输电线路总里程庞大,人工巡检风险高、效率低。升级电池后,巡检无人机续航从40~60分钟提升至90~120分钟,单次巡检覆盖范围翻倍,目前已在国家电网、南方电网体系内大范围推广。3.油气管道巡查:全国油气管道总长超15万公里,多分布在山地、荒漠等复杂地形。350Wh/kg电池支持无人机续航突破2小时,单次巡检距离超200公里,成为管道安防主力设备。市场规模预测:2026年国内工业级无人机市场规模350亿元,2027年突破500亿元。3.2低空物流:从末端配送延伸至中短途转运受350Wh/kg电池加持,物流无人机载重、续航同步提升,应用场景从“最后一公里”末端配送,拓展至海岛补给、港区转运等中短途物流。1.城市末端配送:顺丰、京东、美团等企业的无人机配送航线已在全国多城落地。电池升级后,单机载重从3~5kg提升至5~10kg,续航20~30分钟延长至40~60分钟,可覆盖生鲜、药品、餐食等全品类配送。2.海岛补给:我国近海岛屿交通不便,无人机成为物资补给最优方案。350Wh/kg电池支撑航程突破100公里,满足绝大多数近海岛屿常态化补给,深圳、珠海、厦门已开通固定航线。3.港区物流:广州港、深圳港、珠海港等大型港口开放低空物流通道,无人机承担港区小件货物转运工作,单机载重可达50~100kg,有效缓解地面交通拥堵。成本测算:载重300kg物流eVTOL,2026年初每公里运营成本5.8元,已低于轻型货车(6.5元/公里);2027年350Wh/kg电池规模化应用后,单位里程成本降至4元以下,成本优势进一步放大。3.3应急救援:空中应急通道常态化运行应急救援具备强社会属性与刚性需求,350Wh/kg电池解决续航短板后,消防、医疗、灾害救援场景全面落地。1.医疗急救:无人机可快速投送AED、急救药品,深圳、上海等地已实现急救物资2~4分钟送达现场。电池升级后续航突破1小时,救援覆盖半径大幅扩大。2.消防侦察与灭火:消防无人机续航从30~40分钟提升至60~90分钟,可长时间进入火场开展火情侦察、人员搜救,同时搭载小型灭火设备执行作业。3.灾害物资投送:地震、洪水等灾害会中断地面交通,长续航无人机可完成食品、药品、饮用水等物资投送,单机载重提升至100~200kg,适配灾区大规模物资补给需求。市场规模预测:2026年国内应急救援无人机市场规模80亿元,2027年突破120亿元。四、中期突破场景(2028-2030年):500Wh/kg固态电池核心应用时间周期:2028—2030年,核心载体:450~500Wh/kg凝聚态/全固态电池。该阶段电池能量密度、安全性、寿命达到新高度,叠加空域改革深化、适航认证体系完善,城市空中交通(UAM)、低空文旅、城市智慧治理三大场景实现商业化爆发,成为行业第二增长曲线。4.1城市空中交通(UAM):空中出租车正式普及500Wh/kg电池让载人eVTOL有效航程突破300公里,完全满足超大城市内部、都市圈城际通勤需求,UAM从试点走向规模化运营。1.城市通勤:地面交通拥堵是大城市普遍痛点,eVTOL通勤用时仅为地面交通1/4~1/5。以深圳福田至南山为例,地面通勤1小时以上,eVTOL仅需13分钟。500Wh/kg电池支持飞行器跨片区连续飞行,配合电池成本下降,民用出行票价逐步走向大众化。2.机场接驳:国内各大城市机场多位于城郊,市区至机场地面通勤普遍1~1.5小时。eVTOL机场接驳航线可将行程压缩至20分钟以内,成为商务出行主流选择。行业进度:截至2026年一季度,全球已有8款eVTOL取得型号适航证;预计2027年全球取证机型超35款,国内亿航EH216-S、峰飞盛世龙、沃飞长空AE200、时的科技E200等机型陆续完成取证,为2028年后规模化运营奠定基础。市场规模预测:2028年国内UAM市场规模200亿元,2030年突破1000亿元。4.2低空文旅:沉浸式飞行体验全面普及低空观光、飞行体验依托eVTOL低噪音、高安全的特性,结合500Wh/kg电池长续航优势,成为文旅产业新增长点。飞行器单次飞行时长从20~30分钟延长至60~90分钟,可串联多个旅游景点,同时电池采购与运维成本下降,观光票价持续下探,大众消费门槛降低。除传统空中观光外,定制化飞行体验、空中研学等新业态同步兴起。市场规模预测:2028年国内低空文旅市场规模150亿元,2030年突破500亿元。4.3城市智慧治理:全域空中监管体系成型长续航、大载重无人机成为城市管理标配,覆盖空中交通监管、环境监测、违建巡查等领域。500Wh/kg电池支撑监管无人机续航超2小时,可搭载多类型传感器、高清摄像设备,实现城市全域常态化巡检,大幅提升城市治理效率。市场规模预测:2028年国内城市治理低空设备市场规模100亿元,2030年突破300亿元。五、长期颠覆场景(2031-2035年):高能量密度全固态电池终极变革时间周期:2031—2035年,核心载体:600Wh/kg以上全固态电池。电池技术达到行业终极形态,能量密度、安全性、循环寿命、快充能力全面突破,叠加全国低空域全面开放、立体交通基础设施完善,传统交通格局被彻底颠覆。5.1城际空中交通:城市群一小时生活圈重构全固态电池支撑eVTOL航程突破500公里,京津冀、长三角、粤港澳大湾区等城市群内部跨城通勤全面普及。北京—天津、上海—苏州、广州—深圳等线路,空中通勤时间压缩至30分钟以内。“工作在中心城市、居住在周边城市”成为常态,有效疏解大城市人口、住房压力,推动区域经济一体化发展。5.2干线货运航空:替代传统陆运与支线货运eVTOL最大载重突破2吨,可承接中长途干线货物运输。对比传统货车,飞行物流不受地面路况限制、速度提升数倍;对比传统货运飞机,eVTOL起降灵活、场地要求低、运营成本更低。全国干线物流网络逐步形成“陆运+空运”双线并行格局,货物跨区域运输时效提升70%以上。5.3全域立体城市:空中交通融入城市基础配套低空飞行器成为大众日常出行工具,城市建成完善的垂直起降场、空中调度、充电补能网络,立体交通网络覆盖全城。空中通勤、空中商业、空中休闲等配套业态逐步落地,城市空间利用模式迎来革命性变化,低空经济完全融入社会运转体系。六、赛道生命周期划分与行业参考建议6.1全赛道生命周期四阶段划分结合电池技术迭代、政策进度、场景落地节奏,将国内低空经济划分为四个完整生命周期:1.技术验证期(2020-2025年):原型机试飞、试点示范为主,适航认证、核心零部件技术打磨为核心,投资聚焦电池、飞控、电机等上游零部件。2.商业化初期(2026-2027年):350Wh/kg半固态电池规模化应用,工业无人机、低空物流、应急救援实现规模化盈利,整机制造、运营服务、电池材料为核心赛道。3.快速成长期(2028-2030年):500Wh/kg固态电池落地,UAM、低空文旅、城市治理爆发增长,eVTOL整机、空域基建、空中运营成为主流方向。4.成熟稳定期(2031年以后):高能量密度全固态电池普及,城际空中交通、干线货运全面落地,行业进入存量竞争,产业链整合、综合服务成为核心价值点。6.2分周期发展参考建议1.短期(2026-2027年):优先布局工业无人机整机、低空物流运营、半固态电池及配套材料,赛道盈利确定性最高。2.中期(2028-2030年):重点关注载人eVTOL制造、空中出租车运营、垂直起降场等低空基建,赛道成长空间最大。3.长期(2031年以后):布局全固态电池、低空交通管理系统、全域综合服务商,把握行业终极价值。6.3核心风险提示1.技术风险:固态电池、高能量密度电池产业化进度不及预期,技术路线出现变更。2.政策风险:低空空域开放、航空器适航认证标准调整,落地节奏放缓。3.市场风险:大众对载人飞行产品接受度不足,消费端需求低于预期。4.竞争风险:行业入局企业增多,同质化竞争加剧,产品价格下行压缩利润空间。七、结论动力电池是低空经济发展的核心命脉,350Wh/kg半固态电池、500Wh/kg固态电池两大技术拐点,将逐级打开低空产业的应用边界。2026-2027年,工业级无人机、低空物流、应急救援凭借成熟的技术与场景,成为行业短期盈利支柱;2028-2030年,城市空中交通、低空文旅等大众消费场景迎来爆发,推动行业进入高速增长期;2031年之后,全固态电池将彻底颠覆传统交通模式,立体城市成为现实。对于低空经济从业者、运营方、投资方而言,锚定电池技术迭代节奏、匹配对应应用场景,是把握行业周期、规避风险、实现长期发展的关键。随着技术、政策、市场三方协同推进,低空经济必将成为国内经济全新增长极。参考文献(全文数据、观点、政策来源)[1]工业和信息化部装备工业发展中心。低空航空器动力电池技术路线图(2025版)[R].2025.[2]斯坦福大学航空航天环境实验室(SUAVE).eVTOL动力系统与整机性能仿真报告[R].[3]峰飞航空(AutoFlight)官方公告。与宁德时代战略合作及机型适航进展[Z].2026.[4]亿航智能(EHang)官方公告。动力电池配套合作及商业化运营数据[Z].2025-2026.[5]亿纬锂能.2026年固态电池、航空电池产品发布会资料[Z].2026.[6]宁德时代。凝聚态电池及航空应用技术白皮书[Z].2026.[7]上海证券报。亿纬锂能固态电池研发进展报道[N].2026.[8]36氪、财新网。低空经济产业链企业合作及定点项目深度报道[Z].2025-2026.[9]国内行业智库.2026-2030年中国低空经济市场规模及场景预测报告[R].2026.[10]民航局、国家发改委。国内低空空域管理改革及航空器适航相关政策文件[Z].
2026-06-10
【转载】张小飞:锂电越火,钠电越有希望

【转载】张小飞:锂电越火,钠电越有希望

到2030年,钠电有望实现百GWh放量。锂电越火,钠电越有希望。一方面,全域电动化带动电池需求提升,但锂电“一芯难求”还将持续较长的时间,钠电有望在部分场景实现渗透。另一方面,依托锂电成熟的产业链,越来越多的锂电巨头下场布局钠电,提振了行业信心。谈起钠电行业信心,高工钠电董事长张小飞在高工钠电年会上表示这个信心分为两个方面:一是头部电池企业已从钠电技术牵引走向产品定型、商业化落地,给到行业更多的信心;二是钠电新势力要敢于尝试更多元的商业化,资本界才会有更多的信心。满怀信心的同时,也要看到钠电产业链发展的另一面。目前,钠电缺乏庞大的供应链去支撑其快速降本。令人欣喜的是,随着锂电巨头的加入,钠电产业链越来越健全,预计钠电池电成本到明年有超过10%的降幅。成本下降则意味着更多应用场景的爆发。张小飞博士认为,钠电商业化上,头部企业主打汽车及储能,其背后主要由政策与性价比为导向,中小企业则多场景开花。具体而言,中科海钠发布“海星”钠离子电池商用车解决方案、宁德时代“钠新”电池瞄准电动重卡启停及乘用车场景、亿纬锂能聚阴离子钠电储能成功并网运行。新兴应用方面,启停电源已成为今年钠电商业化突破的首站。未来,电动重卡、数据中心AIDC、两轮车换电、无人物流车等新兴市场有望成为钠电应用未来的重要增量。技术突破方面,负极技术目前是钠电池最重要的技术瓶颈,头部企业在向无负极技术寻求突破。目前钠电负极原材料主要集中在椰壳,产业链正同步向竹碳、煤基等探索,也同步在向无负极技术寻求突破。为何说未来钠电的发展与锂电联系较大?新入新周期,全球锂盐供给将会减少,若减少5-10万吨的供应量,行业供给将出现较严重的缺口,涨价也随着而来,碳酸锂价格将超过12万元/吨。叠加其他材料的价格上涨,锂电池的综合成本将上涨5-15%。而锂电池价格上涨的另一边,是钠电池通过规模化生产与技术进步实现的持续降本。且随着钠电产业链的持续完善,明年钠电池的降本幅度有望超过10%,BOM成本有望拉到0.2-0.5元/Wh。对比锂电与钠电的材料结构来看。除了锂价的波动性,钠电池的一大优势还在于无需使用铜箔。因此,钠电池在脱锂、脱铜的前提下,未来有望与锂电池持平,甚至更低。不仅如此,随着万吨级产线释放,头部电池企业牵头钠电应用突破,多个材料、电池、应用方面的钠电长协单下发,促使钠电产业链规模不断完善,为钠电池持续降本提供了可能。展望未来,明年的钠电出货有望实现100%的增长,达到5-10GWh的规模。到2030年达到百GWh放量,同时带动材料实现30-50倍的增长。转载自高工锂电公众号
2025-12-22
【转载】固液混合电池的生命周期有多久?

【转载】固液混合电池的生命周期有多久?

在下一代电池技术研发进程中,全固态电池被认为是最具前景的发展方向。然而,面对新能源汽车对高能量密度、高安全动力电池的迫切需求和全固态电池规模化量产的多重挑战,行业将固液混合电池视作重要的解决方案,在传统液态电池的基础上,通过多种方式在电芯中引入部分固态电解质实现。与现有的液态电池相比,固液混合电池可匹配更高电压、更高容量的正负极材料并有效提升安全性,提高动力电池的综合技术指标要求。在全固态电池完全就绪前,固液混合电池有望兼容现有液态电池的生产工艺和设备,率先实现商业化应用。基于以上背景,固液混合电池的发展定位、技术路线、应用场景、产业化挑战和量产预期等问题还需行业进一步明确方向和凝聚共识。为此,中国汽车工程学会于2025年7月11日在北京召开了第二十一期“汽车科技评论”闭门研讨会,定向邀请相关领域高端专家,围绕“固液混合电池技术路线及产业化前景展望”主题进行深入研讨与交流。研讨会重点从固液混合电池的发展定位与未来趋势判断、技术路线与产业化探索两大维度的8个子议题展开深度研讨。研讨会由中国汽车工程学会秘书长助理、国汽战略院副院长郑亚莉开场介绍,中国电子科技集团第十八研究所研究员肖成伟作为会议主席主持专题演讲和议题研讨环节。东风汽车集团有限公司研发总院副院长史建鹏,四川沃飞长空科技发展有限公司电池系统主任工程师肖仁超,中国第一汽车集团有限公司研发总院技术首席孙焕丽,中国科学院物理研究所研究员黄学杰,清陶(昆山)能源发展集团股份有限公司联合创始人、总经理李峥,北京卫蓝新能源科技股份有限公司研发总监徐航宇,合肥国轩高科动力能源有限公司首席科学家朱星宝依次发表主题演讲。中国汽车工程学会秘书长助理、国汽战略院副院长郑亚莉中国电子科技集团第十八研究所研究员肖成伟东风汽车集团有限公司研发总院副院长史建鹏四川沃飞长空科技发展有限公司电池系统主任工程师肖仁超中国第一汽车集团有限公司研发总院技术首席孙焕丽中国科学院物理研究所研究员黄学杰清陶(昆山)能源发展集团股份有限公司联合创始人、总经理李峥北京卫蓝新能源科技股份有限公司研发总监徐航宇合肥国轩高科动力能源有限公司首席科学家朱星宝此外,长安汽车、岚图汽车、北汽集团、吉利汽车、长城汽车、奇瑞汽车、赛力斯汽车、小米汽车等整车企业,宁德时代、中创新航、欣旺达、孚能科技、国联动力、安瓦新能源、吉阳智能、电装中国、松下中国、联合汽车电子等相关零部件企业,清华大学、青岛大学、国创中心等高校及行业机构的相关专家分享了各自对固液混合电池技术路线及产业化前景的展望,并与参会嘉宾交流了针对研讨议题的看法。本期研讨会根据嘉宾研讨情况形成以下主要观点:一、概念定义:固液混合电池是液态电解液和固态电解质的复合体系,其核心判断标准在于固态电解质是否参与并改善离子传导,以及能否提升电池的安全阈值。一般来说,电解液的比例应下降到电芯质量的10%以内,固态电解质在电解质总量中的质量占比应达到10%以上,同时不建议在标准中对电解液使用量做硬性限制。技术路线方面,按电解质成分来划分,氧化物、聚合物以及氧化物+聚合物路线预计成为主流;按混合电解液/质的实现方法来划分,正负极掺混固态电解质+极片涂覆固态电解质、原位固化等路线预计成为主流。二、发展定位:固液混合电池是技术驱动(技术进步使得BOM成本下降、生产良率可控)与需求驱动(面向>300Wh/kg动力电池的可量产解决方案)共同作用的结果,不仅能弥补传统液态电池在能量密度、安全性方面的短板,满足新能源汽车、储能和低空等新兴应用场景的需求,同时也不会对现有产线布局产生较大冲击。短期来看,固液混合技术是提升三元液态电池产品竞争力的重要抓手,具备技术溢价潜力,未来两年将是商业化发展的关键窗口期,需充分适配应用场景,提供兼具长续航、快充和安全耐久性的解决方案。长期来看,液态电池、固液混合电池和全固态电池产品将在新能源汽车领域实现多元共存,并进一步拓展至更广泛的应用领域。三、材料体系:固液混合电池材料体系中,正极材料主要采用具有高比能量的三元材料和/或富锂材料;负极材料则以硅基复合材料为主,若使用活性更高的锂金属负极,则需进一步降低电解液含量并开发与之匹配的电解液。电解质部分主要采用氧化物和/或聚合物,通过包覆、掺混、表涂、转印、原位固化等工艺实现。现阶段,材料体系中仍在应用聚合物基膜,未来可能向无基膜方向发展,以实现更低的电解液含量。四、科学问题:整体来看,固液混合电池的科学问题是动力性、耐久性和安全性的机理问题。动力性方面,一是固液混合电池电解液/质的离子传输机制,二是如何构筑全生命周期的导锂通道;耐久性方面,主要是高温循环较常温循环表现更佳的科学机制;安全性方面,主要是固液混合电池的本征安全性评估、安全阈值提升的内在原因以及能否改变热失控的最高温度。材料层面,还面临浸润均匀性、多相界面(气、液、固)稳定性、SEI/CEI衰退机制、锂枝晶调控、界面一致性等问题。目前,固液混合电池的科学问题研究在学术领域还相对空白,亟需产学研联合开展系统性的研究。五、安全问题:综合来看,固液混合电池的单体安全性有提升,但仍需通过材料革新(如正负极升级、电解质复合化)和工艺结构设计(如极片结构设计、电极/电解质界面优化技术)进一步增强。电池系统层面,为适应更高的电池能量密度,需升级热防护及热管理系统、优化快充安全策略,并进一步验证固液混合电池全生命周期的安全性。智能化方面,加装力学、气体、声波、光学等多类型传感器可有效提升系统主动安全能力,但传感器的一致性和成本问题仍有待优化。AI技术则主要在设计与仿真方面提供支持,助力实现安全风险预警和SOC等参数预测。六、生产制造:整体来看,固液混合电池的生产工艺(干法/湿法)与传统液态电池的生产工艺具有较高的重合度,可沿用现有液态电池生产线80%以上的工艺生产设备。然而,对于涉及极片表涂/转印、固态电解质匀浆、原位固化、化成等环节,需进行适应性改造。同时,应重点关注生产效率和产品一致性的提升。七、整车设计:固液混合电池全生命周期的一致性和耐久性是整车设计中的潜在难点,需构建更精准的车端预测机理模型,特别是电池系统应用层面,需加强对固液混合电池全生命周期的安全性、耐久性验证,以支撑产业化落地与规模化应用。成本方面,当前固液混合电池在汽车场景下的成本较同体系液态电池的增幅不超过10%,因此应优先考虑适配高端车型,并布局电动飞行器、人形机器人等前沿领域。八、制约因素:目前,固液混合电池已突破液态电池能量密度天花板(>300Wh/kg),并能解决用户关注的安全性、循环耐久和低温性能等突出问题,明确了在动力电池领域的产品定位,但其核心制约因素在于技术经济性仍需进一步提升,以支撑大规模量产与装车应用。因此,下一阶段需依靠产业链上下游的协同合作,持续提升规模化生产的电池产品一致性、安全可靠性、耐久性与稳定性等,引领动力电池产业进一步向高质量发展转型。以上内容根据现场嘉宾观点整理,不代表最终观点,中汽学会研究团队将尽快形成本次研讨会的最终研究报告,欢迎关注!图文转载自中国汽车工程学会公众号“节能与新能源汽车技术路线图”
2025-07-16
【转载】张小飞:钠电前途与钱途

【转载】张小飞:钠电前途与钱途

2025年钠电出货相较2024年将有望实现超100%增长,达到3-5GWh的规模。钠电产业化、商业化经过2-3年的蛰伏和探索,即将迎来拐点。6月9日,高工钠电董事长张小飞博士在2025高工钠电产业峰会上分享了“钠电前途与钱途”主题演讲。“钠电天生我材必有大用,目前钠电应用需要做的是把场景进行细分,去深挖,把规模做大。”张小飞表示,2025年钠电出货相较2024年将有望实现超100%增长,达到3-5GWh的规模。从应用领域来看,储能仍是钠电出货的主力军。然而,储能在今年年初出台了取消强制配储的政策,储能招投标也在减少。过去两年,得益于示范性项目的拉动,钠电储能市场初具规模,但未来不能只靠政策驱动,需要靠储能市场化、钠电池规模化降本及差异化性能比拼。价格方面,由于锂电材料和锂盐价格回升,锂电池成本上涨。与此同时,随着NFPP体系钠电池将实现规模化降本,预计2027-2030年有望在储能市场与磷酸铁锂电池直面较量。差异化性能方面,钠电在储能市场主要发挥高安全性,叠加高低温性能及高倍率性,未来的渗透率有望超10%,钠电储能市场胜利在望,预计到2030年实现超50GWh的出货。除了储能市场,钠电应用未来增量何在?新利基市场何在?起动/启停市场值得钠电深挖。在去年的高工钠电年会上,张小飞表示2027年会是钠电分水岭,市场应用广,电动两轮车、启动/起停电源的钠电渗透率有望领跑其他细分市场。从节奏来看,在启停市场,钠电产品从产品试样、体系完善、车型工况验证到大规模放量至少需要2-3年的时间,符合目前预期。而凭借性能好、重量轻、寿命长、价格稳、整车设计更为轻松,钠电在启停市场替代铅酸将成趋势。以12V30Ah钠电启停电源为例,其价格在3年后有望做到250-300元,可做到与整车同寿,重量仅为4公斤,低温性能在-60℃,高温性能在80℃,已实现对铅酸电池的多方超越。从市场空间来看,目前全球起动启停电池市场(全部折算铅酸电池计)超100GWh。预计到2030年,钠电在启停市场的渗透率将超过30%,可支撑20GWh的出货。通过换算,20GWh的钠电启停电池的市场规模将近60亿元。从技术路线来看,聚阴离子钠电在今年的出货有望占比所有技术路线的一半以上。预计到2030年,聚阴离子钠电池出货占比将超60%,凭借安全、高低温、倍率性能主要切入储能、船舶等市场,规模有望突破60GWh,对应正极材料需求超15万吨。其他技术路线方面,普鲁士蓝+层氧有望凭借能量密度、高低温、倍率等性能,主打起动启停、新能源汽车等市场,预计到2030年支撑近40GWh的出货,对应正极材料需求近15万吨。(转载自高工钠电公众号)
2025-06-13
【转载】全国首套电力储能电站用钠离子电池储能系统研制成功

【转载】全国首套电力储能电站用钠离子电池储能系统研制成功

近日,由南方电网广西电网公司联合南方电网储能股份有限公司、溧阳中科海钠科技有限责任公司、中国科学院物理研究所等多家单位联合攻关的全国首套电力储能电站用钠离子电池储能系统成功研制。这标志着国内在大容量钠离子电池储能系统的研制方面取得了标志性突破,将有力推动钠离子储能行业发展。经中国工程院院士蒋剑春,中国科学院院士程时杰、张跃,欧盟科学院院士孙金华等4位院士及来自高校、企业、科研院所的资深专家鉴定,本产品整体达到国际领先水平。据介绍,钠离子电池具有成本低廉、安全高效、资源丰富等不可比拟的优势,与锂等稀缺资源相比具有更好的可持续性。项目团队依托国家重点研发计划项目,围绕高性能电芯规模制备、系统集成和安全防控等关键技术开展攻关,形成了具有自主知识产权的钠离子电池制备及系统集成技术。钠离子储能系统在研发过程中面临电池效率低、缺少系统集成技术和安全防护技术难题,严重制约系统能量转化率,项目团队从优化电池本体材料、系统架构设计、系统安全防控策略等多方面着手,突破困境,成功提升了储能系统能量转化效率,研制的首套10兆瓦时钠离子储能系统经测试,系统能量转化效率达到92%以上,并在安全可靠性和全生命周期成本上比传统的锂离子储能电池系统更具优势。同时,项目研制的10兆瓦时级电力储能电站用钠离子电池系统可灵活、模块化组合扩展,达到百兆瓦时级以上规模,如100兆瓦时级钠离子电池储能电站可通过10套10兆瓦时钠离子电池储能系统并联实现。下一步,南方电网广西电网公司将依托本技术成果在南宁等地分期建设投产100兆瓦时钠离子电池储能系统,推动钠离子电池在大规模储能领域的产业发展和工程应用,并加快以“租赁服务兜底、辅助服务与现货交易增加利润”的商业模式探索,加快创新链与产业链融合步伐,推动产生巨大的经济和社会效益。转载自中科海钠公众号
2024-03-25
【转载】叶明华出席会议并讲话 | 聚焦人才引育工作 赋能新质生产力发展

【转载】叶明华出席会议并讲话 | 聚焦人才引育工作 赋能新质生产力发展

5月8日,市委人才工作领导小组(扩大)会议暨创新人才赋能新质生产力发展座谈会召开,进一步学习贯彻习近平总书记关于发展新质生产力的重要论述,落实省委和常州市委部署要求,聚焦人才引育工作,全面激发创新活力,赋能新质生产力发展。市委书记叶明华出席会议并讲话。市委常委、组织部部长、统.战部部长左豪杰主持会议。会议邀请我市部分创新人才代表参加。常州时创能源股份有限公司董事长、国家重大人才工程专家符黎明,江苏迈雷特智控技术有限公司总经理、国家重大人才工程专家林守金,2138cc太阳集团(常州)新能源有限公司董事长、省有突出贡献中青年专家李立飞,长三角物理研究中心医学应用物理公共技术平台负责人、首.席科学家杨旭三,江苏时代新能源科技有限公司研究院副院长、省“双创人才”李海波,长三角物理研究中心科学家工作室主任、中国科学院“百人计划”研究员尹良,江苏速豹动力科技有限公司董事长、省“双创人才”刘超,江苏腾炎电气有限公司董事长、省“双创人才”刘志刚先后发言。“建议提高金融服务实体经济质效,助力产业发展壮大。”“希望完善产业联盟建设,为企业和人才搭建更多的交流合作平台。”“建议进一步营造人才发展‘新生态’,让人才落得下脚、扎得稳根。”……交流期间,代表们结合自身研究领域,围绕搭建高层次人才服务平台、助推产业高质量发展、构建完善金融服务保障体系等方面提出相关建议。溧阳高新区、科技局、工信局还依次作了交流发言。叶明华认真听发言、做记录,不时与大家互动交流。他要求,对于大家反映的问题诉求,相关部门要快速回应、推动解决,为广大人才竞逐领跑新赛道做好充分保障;对于大家提出的意见建议,要认真梳理吸收,及时把“金点子”转化为“真招数”,推动全市人才工作取得扎扎实实的成效。叶明华指出,人才工作是习近平总书记始终高度重视的“国之大者”。在迈向苏南第一方阵的征途上,溧阳要自觉把人才工作放在区域竞争的大势、全市高质量发展的大局中去谋划,从而更好把握产业变革的主动、创新发展的主动、跨越赶超的主动。就做好下阶段人才工作,叶明华强调,要以产业升级为方向,多.维度发力、精准引才。对于政府而言,要做优政策引领和项目牵引,制定更有竞争力和吸引力的人才政策,引导创新要素加速汇聚;对于企业而言,要着力引育复合型实用型创新人才,锻造一批技术创新能力突出、善于解决复杂工程问题的高技能人才;对于平台而言,要围绕功能定位精准高效引才,真正做到以创新带动创业、以创业壮大产业。要以创新生态为关键,多渠道搭台、灵活用才。以协同创新拓宽干事舞台,让产业发展一线成为创新人才集聚的“主战场”;以成果转化激发创新活力,让各类人才在科技成果转移转化、技术技能应用实践中获得应有收益、激发更强动力;以机制创优助力人才成长,努力营造鼓励创新、宽容失败的良好氛围。要以人才需求为引领,多部门协作、用心留才。聚焦关键处,完善工作机制,护航初创型科技人才企业茁壮成长;聚焦重点事,加强工作合力,各行业主管部门树牢“管行业就要管人才”的责任意识,推动人才工作在围绕中心、服务大局中彰显使命价值;聚焦影响力,打响工作品牌,强化创新意识,处理好“内”和“外”的关系,全面提升溧阳人才工作的知名度、美誉度。市领导丁红、钱栋、方学军参加会议。转载自中国溧阳公众号溧阳市融媒体中心
2024-05-08
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