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宁德时代凝聚态电池对比锂电池,电动飞机首发,何时用在车上?

选车侦探

2026-11-01

凝聚态电池和常见的锂电池有什么差异,为何宁德时代将这种电池用在中国商飞的CE-25A全电通勤飞机上,那么后续能用在电动车上吗?优缺点是什么。

凝聚态电池和锂电池的区别

凝聚态电池依然属于锂电池的一种,核心差异在于电解质体系,以及正负极材料、隔膜和制造工艺。普通锂离子电池主要由正极、负极、电解液和隔膜组成。充电时,锂离子从正极脱出,穿过电解液和隔膜,进入负极;放电时则反向移动,通过外部电路输出电能。

这里的电解液通常是有机溶剂与锂盐组成的液态体系,而凝聚态电池,核心就是改变电解质的状态和微观结构,宁德时代的技术是将调节分子链之间的相互作用力,在提高微观结构稳定性的同时,改善锂离子的传输效率。

简单理解,就是让原本有流动性的电解质形成更加稳定的凝聚态结构,既要保证锂离子能够顺畅通过,又要尽量减少电解质在高温和振动时的不稳定性。

这种电池的优势在哪里?

凝聚态电池的核心特点,就是高能量密度,这也是为何要首先在飞机上验证的原因,飞机如果用的电池重量过高,无法起飞,小电池又影响续航。宁德时代的航空凝聚态电池,单体能量密度500Wh/kg。而目前常见磷酸铁锂电芯通常在160-180Wh/kg,高能量密度的三元锂电芯在250-300Wh/kg,也就是说,500Wh/kg能量密度相当于普通锂电芯的2-3倍,都是50度电,凝聚态电池重量只有一半。

为何带来更高的能量密度,凝聚态电池需要使用更高比容量的正极材料,同时引入硅基负极材料,在相同质量下储存更多锂离子。不过,硅在充放电过程中体积膨胀明显,容易导致电极开裂和循环寿命下降,必须控制膨胀,改善材料结构。

今年发布的麒麟凝聚态电池,就采用了高镍正极与低膨胀硅碳负极,此外,钛合金壳体也可以减薄结构,减轻电池自重。

对于电动车而言,高能量密度就可以轻松减重,后者增加续航,目前接近量产的麒麟凝聚态电池电芯能量密度350Wh/kg,体积能量密度760Wh/L,在轿车的底盘下铺满电池,续航能到1500公里,电池包重量控制在650kg以内。

缺点是什么?

凝聚态电池有高能量密度,但问题也不少,首先是材料稳定性,高镍正极虽然能提高能量密度,但在高温和高电压条件下,容易发生结构变化和副反应,释放氧气的风险也需要控制。硅碳负极则存在反复膨胀、收缩的问题,可能造成电极结构破坏,影响循环寿命。

其次是电池安全,凝聚态电解质能降低液态电解液泄漏和燃烧带来的风险,但电池内部仍存在大量化学能,一旦发生内部短路,正负极材料会发生剧烈放热反应。对于航空器而言,不像汽车,可以在路边停车等待救援,一旦电池发生热失控,直接影响飞行安全,350Wh/kg方壳航空动力电池将首先用在峰飞eVTOL载人飞行器上进行测试。

另一个难点是成本和制造工艺,凝聚态电池采用的高性能正负极材料、特殊电解质和航空级结构件,都会增加生产成本。尤其是高比能电池,对材料纯度、涂布均匀性、电极界面、生产环境的要求更高,在保证良品率的同时降低成本,并不容易,这类电池的成本是普通三元锂电池的一倍以上,这也是为何先用在飞机上测试的原因,飞机本身的成本高昂。

选车侦探观点:凝聚态电池目前还在测试阶段,没有真正的大规模量产,对于汽车来首,如果真的量产装车,这意味着更长续航,更大的设计自由度,可以减轻电池包重量,让高性电车不再笨重。但在能量密度和安全之外,电池寿命和成本同样重要,这是凝聚态电池目前的问题所在。

声明:本文由车市号作者撰写,仅代表个人观点,不代表网上车市。文中部分图片来源网络,感谢原作者。

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