下一代電池技術路線確定了。

在前不久舉行的2026裝備強國論壇上中國工程院院士、寧德時代首席科學家吳凱，拋出三條重磅消息：

首先是鈉離子電池，吳凱表示，鈉離子電池今年有望大規模量產；其次是2027年固態電池有望進入小批量生產階段。

最后吳凱還聊起了對于下一代電池技術的研判：鋰空氣電池將成為寧德時代的未來布局方向，也將是全球下一代電池競爭的焦點。這還是寧德時代首次對外提及，其對下一代電池技術的公開預判。

2020年，同樣是寧德時代率先提出鈉電概念，隨即鈉電全產業鏈產業化落地迎來提速。

如今帶頭大哥再次振臂一呼，新一輪的電池競賽又要開始了。

01、能量密度堪比汽油

和主流新型電池鈉電池和固態電池相比，不少人可能都沒聽過鋰空氣電池。

按照吳凱的表述，鋰空氣電池是一種用鋰作負極、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，是下一代電池具有競爭力的技術路線。

眾所周知，鋰離子電池是目前為止最成功的充電電池，之所以叫做“鋰離子電池”，是因為在電池中，不論充電還是放電，都是鋰離子（Li+）在兩個電極之間來回穿梭，以形成電流。

鋰離子電池中，雖然只需要一個相對原子質量僅為 3 的鋰離子就可以攜帶1個單位的電荷，但其陰極卻需要還需要比鋰重得多的鎳、鈷、錳、鐵、磷、碳等原子構成化合物一起去“收納”這個鋰離子。

這導致為了這1個單位的正電荷，在陰極就要配備一個相對分子質量可能接近 100 的“龐然大物”，再加上陽極和其它材料與結構的重量，單位質量下的鋰離子電池能量密度一直無法得到有效提升，典型的“為一碟醋包了一頓餃子”。

這也是為什么，一輛搭載了半噸鋰離子電池的電動汽車，續航里程卻遠遠小于僅僅加了幾十升汽油的普通汽車的原因。

而鋰空氣電池就不同了，其解決的是現有電池“做不到的極限”，它不需要靠鎳、鈷、錳等比較稀缺的金屬來做正極材料，而是直接“取用”空氣里的氧氣。結構更輕、原理更直接。

鋰空氣電池可以直接使用鋰金屬單質（Li）和空氣中的氧氣作為電極。理想情況下，電池放電時，由氧氣氧化鋰單質生成過氧化鋰（Li2O2），在外電路中產生電流；充電時再由過氧化鋰分解成鋰和氧氣。

可以將其理解為像在“呼吸”一樣：放電時吸收氧氣，充電時再把氧氣釋放出來，所以也被人叫作“可呼吸電池”。其實從本質上來看，鋰空氣電池更像是固態電池的一種完美狀態。

由于鋰是元素周期表中相對原子質量最輕的金屬元素，而氧氣則來自空氣中，全過程無需其它質量較大的元素參與，也因此帶來了一個非常亮眼的優勢：鋰空氣電池可以實現比鋰離子電池高得多的能量密度。

通俗講的，同樣重量和體積下，鋰空氣電池能存的電，可能是現在高端鋰電池的好幾倍，目前實驗室中存在的鋰空氣電池的能量密度已經達到了1200Wh/kg以上。

不僅遠高于目前主流鋰離子電池的250-270Wh/kg，還遠超目前固態電池能達到的500Wh/kg，是目前鋰電池的4倍以上。然而這還不是鋰空氣電池的極限，其理論能量密度能高達12000Wh/kg。

而這一數據幾乎可以與汽油約13000Wh/kg的能量密度相媲美。

專研鋰空氣電池的研究員Larry Curtiss稱，“在所有被考慮用于下一代電池的電池技術中，鋰空氣電池具有最高預期的能量密度。”

更重要的是，它使用的氧氣來自于空氣，這部分原料近乎無限。

這就意味著，如果鋰空氣電池可以最終走向市場，將會徹底打破由于鋰離子電池能量密度過低而導致的續航里程瓶頸，電動車續航突破1000公里會變得很平常，甚至傳統燃油車也會因此徹底走下舞臺。

用在儲能上，儲電站也能占地更小、時長更長，成本也有機會往下走。

02、未來10年技術高地

當然，鋰空氣電池這一技術路線也不是突然發現的全新技術，早在上個世紀70年代，就有了鋰空氣電池的概念，1996年，就有團隊利用空氣中的氧氣（O2）作為活性物質，出現了第一個可充電的鋰-氧（Li-O2)電池。

不過，就像固態電池一般，鋰空氣電池歷經這么多年還處于實驗室的原因也是因為眾多尚未待解決的工程難題。

比如，鋰空氣電池會產生超氧化鋰（LiO?）或過氧化鋰（Li?O?），但這兩種物質都會限制能量輸出，空氣里有水、有二氧化碳，會直接干擾電池反應，影響壽命；催化劑材質、界面穩定性、封裝工藝等等。

美國IBM作為在微觀科學領域頂級巨頭，就曾想攻下鋰空氣電池這個山頭。在2009年推出一項名為“Battery 500”的計劃，希望能開發出一套讓電動車行駛500公里的鋰空氣電池。項目伊始，他們設想在2013年造出原型機，2020年實現商業化生產。

但是，2012年之后， “Battery 500”就戛然而止，很難在網上搜到項目信息，如果不是IBM有意雪藏，那就只能說明這個計劃已經擱淺。

不過，經過這么多年的技術研發迭代，鋰空氣電池技術路線已經在收斂定型，最近幾年已經有了關鍵的階段性成果。

2024年，一支來自美國伊利諾伊大學芝加哥分校，阿貢國家實驗室和加州州立大學北嶺分校的聯合科研團隊在《自然》雜志上發表文章，成功制成了可以在類似空氣的氣氛中循環超過700次的鋰空氣電池，打破了之前鋰空氣電池只能使用純氧、且循環壽命短的限制。

經過測試，在 700 次的充放電循環之后，鋰空氣電池沒有出現任何的失效。讓不少人看到了這種擁有極高理論能量密度的電池取代現有鋰離子，突破電動汽車里程瓶頸的可能。

2025年，仍然是由阿貢國家實驗室帶頭和伊利諾伊理工大學聯合研發出了一塊能量密度達到了1200Wh/kg，是當前主流商用鋰電池的4倍左右，是目前已知可充電電池技術中最具潛力的鋰空氣電池，能將電動車的續航里程提升到超過1000英里，約合1609公里。

而且實驗是在室溫條件下運行，循環次數達到了1000次，已經達到實用標準，即使在高速充電條件下，這款鋰空氣電池也有可能成為性能衰減最小的下一代電池，預計將于2030年后投入使用。

從這一時間節點來看，已然和目前行業公認的固態電池大規模投入使用的時間相差不了多少，這或許也是為什么，寧德時代“毫無征兆”地首次對外提及針對鋰空氣電池的布局。

就像鈉離子電池，2020年寧德時代提出了要研發鈉離子電池，大背景就是電池原材料碳酸鋰價格上行，從年初約5萬元/噸一路飆漲至驚人的60萬元/噸高點，上游鋰礦賺得盆滿缽滿，下游生產商苦不堪言。

當時寧德時代向合作伙伴承諾，2026年大規模應用鈉電池，覆蓋乘用車、商用車、換電和儲能四大領域。

如今6年已過，寧德時代兌現了當初的承諾，今年寧德時代將有一系列鈉離子電池產品規模量產，而且寧德時代已陸續在廣汽埃安UT、長安歐尚520、江淮物流等多個車型上完成鈉電池搭載，吉利星愿、奇瑞QQ3、一汽悅意03等車型也列入了后續推廣計劃 。

今年4月，還和海博思創簽署戰略合作協議，達成3年60GWh的鈉離子電池訂單合作，也是目前全球規模最大的鈉離子電池訂單。

從鈉離子電池今年大規模量產，到鋰空氣電池被定為長期方向，整個電池行業的格局愈發清晰：短期靠成熟技術滿足剛需，中期靠固態電池升級體驗，長期用鋰空氣電池探索極限。

鋰空氣電池打開了行業的想象空間，不過電池領域，從來不會被一種技術 “一統天下”，而是多條路線一起走、誰更實用誰先上，真正決定未來的，還是那些能落地、能上車的技術。

所以我們真正好奇的是，第一款搭載鋰空氣電池的車，什么時候才能上路？