先进电池技术加速迭代升级

中国作为全球最大新能源汽车市场，正以“双碳”目标为引领加速新能源产业变革。中国化学与物理电源行业协会理事长郑宏宇在近日举办的CIBF2025先进电池前沿技术研讨会上指出，从锂离子电池的性能攀升到固态电池的产业化曙光，从钠离子电池的成本和安全优势到氢燃料电池的多场景应用，新能源技术迭代正以前所未有的速度重塑着产业格局。“2025年将成为电池快充技术、固态电池技术和钠电技术从实验室走向生产线，从技术试水迈向规模化落地的关键节点。”

●电动化趋势推动技术进步

“我国已形成覆盖材料、工艺、设备、电芯、模组、电池包、电池回收拆解和材料循环再生的电池全产业链体系。”郑宏宇表示，2024年，我国新能源汽车产销量突破1280万辆，连续10年全球第一，市场占有率达40%；电动汽车、锂电池、光伏产品出口突破万亿元，政策引导与技术攻关双轮驱动产业升级。

中国汽车工程学会秘书长助理、国汽战略院副院长郑亚莉指出，汽车电动化已成全球不可逆趋势。“未来，汽车前沿技术聚焦低碳、电动、智能化，其中低碳化以燃料体系多元化和零碳燃料应用为重点，零碳燃料内燃机、纯电机、燃料电池将长期共存，氢内燃机及氢基合成燃料与插电混动耦合是主要路径，但零碳内燃机面临系统可靠性和动力安全性等攻关难题。”

郑亚莉强调，全固态电池是当前行业里面重点关注的技术方向，从在能量密度、安全性、环境适应性方面全面优于当前的液态电池。但从当前调研来看，全固态电池研发进程在2027年前后才可能实现试制并搭载原型车，2030年前后实现小规模的量产，因此提升液态电池性能和固液混合电池创新仍是当前产业化重点，全固态电池的基础科学问题和工程化难题还需进一步攻克。

在第十七届深圳国际电池技术展览会上，前沿技术集中亮相，其中，纳米硅基负极、固态电解质等技术成为焦点，展现了下一代电池技术变革方向。

●多元技术路径并行驱动产业升级

新能源汽车发展很大程度上依赖动力电池的进步，蜂巢能源科技股份有限公司高级副总裁、技术中心主任张放南指出，当前消费者对末端快充具有迫切需求。

“相较于传统卷绕工艺，叠片技术在快充和能量密度提升中优势显著：具有快充性能的同时突破能量密度，通过减少隔膜、薄材等非活性物质，提升正极活性物质占比等。同时，叠片工艺因极片平整度要求高、界面稳定性强，更适配无负极和固态电池开发。在固态电池工艺创新方面，针对传统固态电池等静压工艺效率低、成本高的问题，蜂巢能源独创热复合叠片技术，提前将电解质膜与极片复合，提升量产效率。目前已开发至第四代高效热复合叠片技术，3.0代效率达0.125秒/片，与卷绕持平。第四代相比3.5代单机效率提升超50%，每吉瓦时设备成本降低30%以上。”张放南说。

孚能科技以软包电池为核心载体，构建“高比能、长寿命、全兼容”的电动化解决方案。孚能科技（赣州）股份有限公司研发副总裁、研发院院长姜蔚然介绍：“软包电池没有重的金属壳，在同等电量的情况下，能量密度会高8%至10%。同时，铝塑膜成本较金属壳下降30%至40%，且产线支持三元、铁锂、钠电、固态等全体系柔性生产，可覆盖乘用车、飞机、船舶、火车等多元场景。例如，通过更改电池叠片层数甚至电池厚度，可轻松切换8至20毫米，覆盖轿跑至重卡全车型。”

换电领域，蔚来通过“Pack安全设计+云端智能运营+电芯材料革新”三位一体策略，构建长寿命电池体系。上海蔚来汽车有限公司电池系统部副总裁曾士哲呼吁建立行业规范，将电池寿命与整车生命周期绑定，通过技术创新而非“事后兜底”解决衰减问题，推动电动车向“长寿命、低感知衰减”方向发展。

●数字技术成产业创新突破口

面对高性能、快充、安全等核心诉求，AI技术与数字孪生正成为产业创新的关键突破口。赛科检测技术有限公司技术总监袁悦博指出，电池热失控的“隐形推手”是内部缺陷，如极片损伤、析锂，现有的检测手段缺乏对缺陷机理的深入解析。“未来需通过跨学科协同，结合材料化学、电化学与智能制造，建立缺陷生成—演化—检测的全链条理论模型。同时，推动AI与机理研究结合，开发高灵敏度、高特异性的原位检测技术，实现缺陷‘早期预警’。并制定针对内部缺陷的检测标准，将机理分析纳入生产质控流程，从源头降低热失控风险。”

罗克韦尔自动化（中国）有限公司智能制造创新研究院院长李栋表示，数字孪生技术可全面贯穿电池制备工艺仿真、设备维护、生产数据实时映射、研发周期优化等各个环节。目前已在蜂巢项目中落地36个人工智能场景。“在数据优化方面，尤其是能源侧，技术可助力企业开展碳追踪、碳排查，通过数字孪生实现碳路径优化，应对国际贸易中的碳壁垒，帮助企业实现可持续发展，满足绿电、绿碳生产要求，降低未来碳税成本。”

在电池设计研发方面，海克斯康制造智能技术（青岛）有限公司 智能制造高级顾问欧阳杰介绍，传统实验方式难以精准模拟电池性能与空间分辨数据。海克斯康基于数字孪生技术，可将电池实际微观形态学属性（如正极材料孔径、分布、孔隙率等）融入建模单元，通过仿真实验优化材料配比。“以正极材料导电性优化为例，在添加碳黑、石墨提升导电性时，过量添加会影响锂离子运输与电池容量。借助CAT工具济宁材料配比仿真，可大幅缩短研发周期。”

业内人士普遍认为，AI技术与数字孪生的深度融合，正成为破解电池产业发展瓶颈的“金钥匙”。这种创新不仅加速了电池技术迭代速度，更助力中国企业在全球产业链竞争中构筑技术优势，推动新能源产业向智能化、可持续方向迈进。

本文来源：中国能源报