固態電池天然具備高能量密度與快充優勢?硫化物全固態可快速上車?半固態電池只是減少電解液用量嗎?

近日,在“電動航空下一代電池技術及先進制造(CIBF2026深圳)交流會”上,有近20年鋰電研發經驗的國軒高科首席科學家朱星寶,全面拆解了這些行業認知誤區,理清固態、半固態電池真實技術邏輯、產業化卡點與路線終局,明確低空經濟將成為固態技術率先落地的核心場景。
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固態電池本身不具備超充、高能量密度特性
演講一開始,朱星寶就提出一個觀點:固態電池本身不具備天然快充優勢。他指出,行業普遍鼓吹固態電池快充性能優于液態電池,但從電化學底層邏輯來看,固態電解質離子傳導效率先天弱于液態電解液。液態電解液離子電導率可達10?2 S/cm,而早期固態電解質僅10?? S/cm,相差四個數量級,倍率性能存在天然短板。國軒高科現有固液電池5C持續放電、圓柱電池10C+的高倍率性能,均是結構與配方優化后的后天突破,并非體系原生優勢。
其次,固態電池與高能量密度無天然綁定。朱星寶認為,固態電解質密度更高,純固態體系理論比能量上限要低于液態電池。他表示,市場所見高能量密度固態電池,核心邏輯是以固態技術補強安全短板,適配高鎳、鋰金屬等高能量密度材料——高能量密度來自電極材料升級,固態電池的核心價值,是解決高鎳體系熱失控風險高的痛點,而非自身實現能量密度躍升。
朱星寶強調指出,固態電池最初研發的目的,是想破解鋰金屬負極產業化難題。液態電解液與鋰金屬存在熱力學不相容問題,鋰枝晶無法根除,而目前固態電解質是適配鋰金屬、抑制枝晶的最優方案。如今,固態技術產業定位迭代為:平衡高能量密度與高安全性的核心技術手段。
02
低空經濟剛需凸顯,高能量密度電池落地需格外謹慎
作為國家“十五五”新興支柱產業之一,低空經濟對高安全、高比能電池存在剛性需求。國內億航、峰飛、沃飛等主流機型,已形成軟包、圓柱兩類標準化電芯配套體系。
當前,消費級低空電池能量密度集中在250–260Wh/kg,工業級機型主流采用300Wh/kg電芯;行業研發端已突破350–360Wh/kg半固態電池、400–500Wh/kg超高能量密度電池技術。但朱星寶強調,400Wh/kg以上產品僅可上機測試,暫不具備批量出貨條件。核心原因在于低空場景容錯率極低:車載電池熱失控仍有逃生空間,而飛行器電池失效極易引發安全事故,因此行業對高密固態電池商業化極為謹慎。
電芯規格方面,低空軟包電池以30Ah為標準,圓柱電池涵蓋21700小容量與46系列大容量產品,可適配多元工況。
值得一提的是,在朱星寶看來,鈉電池有望成為低空補充方案,“其-30℃~-40℃低溫容量保持率可達88%,低溫倍率性能優異;短板就是能量密度低,國軒高科在科技大會發布的‘鈉晨電池’能量密度是一大亮點。”
03
固液電池技術門檻極高,僅降低電解液占比無法改變熱失控機制
據悉,行業現存六條固態電池技術路線,但各有明顯性能短板,無全能型方案,經過多年產業驗證,僅硫化物全固態、固液混合具備商業化潛力,但兩條路線發展前景截然不同。
硫化物全固態是行業長期攻堅的核心方向,核心優勢是電解質電導率已達10?2 S/cm,追平液態電解液,可解決固態電池核心傳導難題。國軒高科迭代節奏清晰,2024年推出車規級30Ah硫化物全固態電池,2025年完成裝車路測,2026年5月進一步升級,電池能量密度已突破400Wh/kg,并順利通過針刺、高溫熱箱等極限安全嚴苛測試,全程無冒煙、無起火。
朱星寶直言,硫化物路線產業化壁壘極高,且只有成、敗兩種結果。目前存在六大致命卡點:材料耐水性差、大電芯循環性能相較小電芯衰減百倍、電芯膨脹力過大、量產良品率極低、依賴高壓專用設備、產能爬坡難度大。該路線電芯放大呈指數級難度,小電芯可實現2萬次循環,60Ah大電芯性能大幅跳水;其工作所需數十兆帕高壓,遠超車載底盤5MPa承受極限。疊加量產產能、良率、成本劣勢,硫化物全固態會優先落地低空、機器人等小動力場景,而非整車市場。
朱星寶認為,現階段混合固液則是適配市場多元需求的更優解。該路線可實現液態—半固態—全固態的連續迭代,通過調整電解液配比、重構離子導電網絡,靈活平衡能量密度、倍率、壽命與成本,適配市場綜合性能需求。
朱星寶強調,固液電池技術門檻極高,絕非簡單減少電解液。僅降低電解液占比,無法改變熱失控機制,安全性與液態電池無差異。他表示,真正的技術突破,要依托高鎳材料包覆、自研耐高溫隔膜、自熄滅凝膠電解質等全套升級技術。朱星寶進一步介紹道,目前,國軒高科8系高鎳半固態電池熱穩定性,優于6系中鎳液態電池,通過清華大學歐陽明高院士團隊嚴苛安全驗證,已獲多家車企定點。產能方面,國軒高科已建成10GWh方殼、5GWh圓柱固液電池產線,合肥12GWh產線穩步規劃,產業化布局持續落地。
04
液態不會被淘汰,固態深耕高端場景
針對“固態替代液態”的行業論調,朱星寶明確否定。他表示液態電池不會被完全取代,但低空經濟、電動船舶、智能機器人等高端場景,將是固液電池、固態電池的“試煉場”。
朱星寶認為,長期來看,低空與機器人領域500Wh/kg的終極能量密度需求,只能依靠鋰金屬負極體系實現,而超高能量密度必然伴隨安全冗余下降,固態技術將成為高能量密度電池安全兜底的剛需方案。
