从液态到固态，从锂基到钠基：近两年电池技术进展

2026年3月，北京大学联合深圳屹艮科技等单位研发的下一代锂离子电池设计自动化（BDA）软件架构正式发布，标志着中国在全球率先构建起以人工智能结合跨尺度物理仿真为核心的电池研发新范式。几乎同时，中国科学院金属研究所在固态锂电池界面调控领域取得重要突破，开发出具有分子尺度界面的一体化电极-电解质材料。

这些密集落地的创新成果，勾勒出近两年电池技术发展的全景图景。从液态到固态，从锂基到钠基，从经验试错到AI驱动，电池技术正站在代际跃迁的关键路口。本文系统梳理近两年电池领域的重要技术进展，全景呈现这场深刻变革。

一、产业规模与宏观格局：迈入TWh时代

近两年，中国动力电池产业阔步迈入“TWh时代”。高工锂电董事长张小飞指出，2025年我国动力电池出货量首破TWh，未来10年仍有近3倍的增长空间。

数据显示，中国动力电池装机量从2020年的63.6GWh跃升至2024年的548.8GWh，2025年前三季度已达493.9GWh。量产电芯能量密度普遍提升10%，4C以上快充技术使新能源汽车充电时间缩短了20分钟以上，电池循环寿命突破2000次。

与此同时，多元技术路径加速涌现。国家制造强国建设战略咨询委员会副主任苏波表示，“固态电池研发取得关键进展，部分企业已完成小批量的试验和装车测试；钠离子电池在储能、低速电动车等场景实现商业化的落地，电池安全技术持续升级。”

二、固态电池：从实验室突破到产业化前夜

2.1 半固态电池率先量产装车

半固态电池是液态电池向全固态电池的过渡形态，电解液用量降至10%以下，能量密度提升至350-450Wh/kg。EVTank数据显示，2024年全球固态电池出货量达到5.3GWh，同比大幅增长4.3倍，全部为半固态电池，主要为中国企业生产。

2024年，蔚来ET7搭载卫蓝新能源360Wh/kg半固态电池，实现千公里续航；智己L6 Max光年版采用清陶能源氧化物基半固态电池；2025年4月，上汽集团宣布新一代半固态电池将在年底的全新MG4上量产应用。

在产业化进程上，欣旺达第一代、第二代半固态电池已实现规模化生产，2027年全固态电池有望实现量产。蜂巢能源首创固态电解质隔膜技术，发布全球首个大电量中镍半固态电池，系统能量密度达188Wh/kg，支持峰值6C快充。

2.2 全固态电池：硫化物路线突出重围

全固态电池被视为下一代电池技术的终极方向。2025年第一季度，硫化物固态电解质路线突出重围，在学术及资本市场关注度显著增加，迎来产业化关键节点。

硫化物电解质室温离子电导率高达10⁻³至10⁻²S/cm，接近液态电解质，还具备质地柔软、界面适配性强等核心优势。2025年2月，中国科学院院士欧阳明高明确表示，当前全固态电池的技术路线要聚焦以硫化物电解质为主体电解质，匹配高镍三元正极和硅碳负极的技术路线。

产能建设进入快速推进期。据电动中国统计，我国硫化物固态电解质累计规划产能突破7000吨。中科固能全球首条百吨级硫化物固态电解质全自动产线于2025年3月调试完毕，具备满产能力；恩捷股份拟投资2.5亿元建设千吨级硫化物固态电解质中试线。2025年2月，常州高新区与上海屹锂新能源科技签约，拟建设全球领先的硫化物电解质和全固态电池研发生产基地，达产后年产值超300亿元。

2.3 固态电解质界面调控：从分子尺度重构

在基础研究层面，近两年固态电池界面难题取得多项重要突破。中国科学院金属研究所创新性地在聚合物体系中实现了具有分子尺度界面的一体化电极-电解质材料。研究团队在主链上共价引入具有离子传导功能的乙氧基团和氧化还原活性的短硫链，制备出兼具高离子传输能力（离子电导率达1.0×10⁻⁴ S/cm，50°C）与高离子储存功能（放电比容量达491.7 mAh/g）的一体化聚合物材料P(EO2-S3)。基于该材料构建的一体化柔性电池具有高达20,000次的抗弯折性能和快速的反应动力学，将常规正极（如磷酸铁锂）的能量密度提升86%。这一突破不仅深化了对离子传输与存储机制的理解，也为高性能一体化电极-电解质材料提供了新的设计思路。

三、钠离子电池：从“替代者”到“协同者”

3.1 产业化元年开启，出货量激增

近两年，钠离子电池技术迈入快速发展阶段。2023年，我国钠离子电池实际出货量仅为0.7GWh；2024年跃升至约3.7GWh，同比增幅高达428%；2025年上半年，出货量已达3.5GWh，增长势头强劲。

2025年2月，工信部等八部门印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》，首次将钠电池纳入新型储能核心技术路线，明确“推动大规模钠电池储能系统集成及应用技术攻关，服务新型电力系统建设”。

在应用领域分布上，储能是目前钠离子电池的核心应用方向。2024年，钠离子电池在储能领域的出货量达2.3GWh，市场份额占比62%；2025年上半年，储能领域市场份额为55.2%，轻型动力领域占比20.4%，汽车领域占比8.9%。

3.2 技术指标显著提升

2025年4月，宁德时代发布全球首个大规模量产的钠电池——宁德时代“钠新”电池，电芯能量密度达到175Wh/kg，且在电钻穿透、锯断电芯、多轴向挤压等极端滥用测试下依然不起火、不爆炸。9月8日，钠新电池通过《电动汽车用动力蓄电池安全要求》（GB38031-2025）认证，成为全球首款通过新国标认证的钠离子动力电池。

欣旺达推出的132Ah方形钠离子电池，能量密度超180Wh/kg，较两年前发布的160Wh/kg钠电池提升约12.5%。最新一代钠离子电池可在零下40摄氏度的极端低温环境下保持约90%的额定容量，同时具备在70摄氏度高温下稳定运行的能力。

3.3 储能应用加速落地

2025年5月，我国首个十兆瓦时的钠离子电池储能电站在广西南宁安全稳定运行满10个月，能量转化效率超过92%。7月，国家新型储能试点示范项目——云南文山宝池储能站顺利投产，这是我国首个大型锂钠混合储能站，项目所运用的“支撑弱电网的40MWh高低倍率复合运行构网型钠离子电池储能系统”产品性能指标达到国际领先水平。9月，亿纬锂能首套180kWh钠离子电池储能系统在荆门基地成功并网调试，正式转入商业化运行。

在产能布局上，2025年9月，昆宇电源湖南常德工厂举行1.5GWh钠离子电池产线量产仪式，这是湖南省内首条具备量产能力的钠离子电池生产线；英能基钠电1GWh钠离子电池、系统集成生产线项目落地天津经开区。

3.4 碳基材料与杂化钠电池创新

在基础研究层面，温州大学吴星樵/侴术雷团队系统探究了碳基材料在四种钠电池（钠离子电池、钠金属电池、无负极钠电池、固态钠电池）上的应用，并在国际顶级综述期刊Chem. Soc. Rev.上发表研究成果。

基于碳基材料的多功能性，团队提出了“插层驱动”和“缺陷诱导”双储能模式的杂化钠电池，并针对不同工作环境提出三种自适应的工作模式：标准模式、增程模式、生存模式。这一创新设计为拓展碳基材料在钠离子电池中的应用提供了新思路。

四、大容量储能电芯：向500Ah+时代跨越

4.1 大容量电芯加速量产

近两年，储能电芯正经历从314Ah向500Ah+的跨越式迭代。宁德时代、亿纬锂能、远景储能、瑞浦兰钧、海辰储能、欣旺达等多家电池企业纷纷推出500Ah+电芯，积极备战4h以上长时储能。

2025年12月初，宁德时代宣布其587Ah大容量储能电芯已完成2GWh出货，预计2025年出货量将达3GWh。同期，中车株洲所全新一代6.X储能平台实现量产并批量交付，其6.25MWh电池舱采用海辰储能587Ah大容量储能电芯，将部署于西北地区高比例新能源场景中，总装机规模超GWh。

从量产进度看，亿纬锂能628Ah电芯已于2024年12月实现量产，2025年6月第30万颗628Ah电芯下线；2025年5月底，远景动力沧州超级工厂正式下线500Ah+储能电芯；6月，宁德时代宣布量产交付587Ah电芯。行业普遍预计，2026年将迎来500Ah+大容量储能电芯产能的集中释放与市场的全面渗透。

4.2 长时储能需求驱动

终端市场需求是大容量储能产品加速迭代的根本驱动力。国家能源局数据显示，截至2025年9月底，我国新型储能装机规模已突破100GW，跃居世界首位，占全球总装机比例超40%。

2025年出台的《新型储能规模化建设专项行动方案（2025—2027年）》首次量化了发展目标：到2027年，我国新型储能装机规模需达到180GW以上，意味着未来三年存在约110GW的巨大增量空间。行业数据显示，2024年4h储能渗透率已达15%，2025年以来4h及以上长时储能在国内储能项目招标中的容量占比已超过50%。

五、AI驱动电池研发：从经验试错到智能设计

5.1 电池设计自动化（BDA）新范式

2025年11月，北京大学联合深圳屹艮科技等单位进行产学研合作，提出了人工智能驱动的下一代锂离子电池设计自动化（BDA）软件架构并报告了开发进展，相关论文发表于我国权威学术期刊《国家科学进展》。

BDA新范式通过深度融合跨尺度模拟与人工智能算法，构建起从原子级材料设计到系统级性能预测的全流程智能化研发平台。该平台在微观层面能够精准解析材料作用机理，在介观层面可优化电极结构设计，在宏观层面可实现电芯性能的科学预测，形成了高效的“设计-模拟-验证”自动化闭环系统。

研究显示，这一范式不仅能显著提升现有电池产品的安全性能和储能密度，更有望大幅缩短下一代电池技术的研发周期，使电芯研发迈入数字化、自动化、智能化时代。

5.2 AI驱动电池技术市场快速增长

据市  研究报告显示，人工智能驱动的电池技术市场从2024年的30.1亿美元增长到2025年的35.8亿美元，复合年增长率达19.0%。预计到2029年将达到70.9亿美元，复合年增长率18.6%。

在技术应用层面，AI驱动的电池技术涵盖电池管理系统（BMS）、预测性维护、智能充放电、电池设计与材料发现、储能优化等多个领域。2025年1月，美国AI电池优化解决方案供应商Electra推出了嵌入特斯拉Cybertruck Cyberbeast的EVE-Ai技术，该系统可实时监控电池健康状况，预测能耗，优化充电周期，并将电池寿命延长高达40%。

六、高压钴酸锂：突破4.55V电压瓶颈

钴酸锂是目前手机、笔记本电脑和高速无人机锂电池最主要的正极材料。近两年，北京大学潘锋教授团队在这一领域取得系列重要突破。

当充电截止电压提升至4.55V及以上时，剧烈的正极/电解质界面副反应会引发材料表面结构退化，导致容量快速衰减。针对这一挑战，潘锋团队通过在电解液中引入环状有机硅氧烷添加剂V4D4，并协同氟代碳酸乙烯酯（FEC），成功构建了具有优异离子电导率和结构稳定性的界面固态电解质膜（CEI）层。该界面层使钴酸锂正极在4.55V高电压下实现220mAh/g的超高放电容量，同时在200次循环后容量保持率高达97%。这一成果为高比能、长循环稳定的钴酸锂正极材料提供了重要理论依据与实践基础。

七、技术发展趋势展望

7.1 多技术路线并行发展

近两年电池技术发展的显著特征是多元技术路线齐头并进。半固态电池开启量产上车周期，全固态电池进入产业化关键节点，钠离子电池实现规模化破局，大容量储能电芯向500Ah+时代跨越。

中国工程院外籍院士张久俊强调，“不要局限于某一种形式的电池，关键要在能量密度、安全性两个指标上下功夫。”在发展全固态电池的同时，也要大力发展金属锂电池、锂硫电池、锂空气电池等。

7.2 政策驱动与安全标准升级

2025年4月，工信部正式发布强制性国家标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》，将于2026年7月1日起实施。新国标要求电池包在热扩散测试中应不起火、不爆炸，新增底部撞击试验和快充循环后安全测试。新规对安全性的极限要求凸显了固态电池的天然优势，固态电解质从根本上解决了液态电池易燃、易爆的隐患。

2025年4月，工信部科技司发布《2025年工业和信息化标准工作要点》，将全固态电池标准体系建设首次纳入工业和信息化标准工作要点，标志着我国固态电池产业化进程迈入规范化、系统化新阶段。