中国动力电池产业发展历程 - 中国动力电池产业经历了15年发展，从2010年"十城千辆"起步，实现了从0到1、从弱小到壮大、从跟随到领跑的完整历程，现已成为中国制造"新三样"代表[1][2] - 2025年将开启新的15年征程，交通电动化将向全场景渗透，能源体系变革加速走向纵深，新应用场景、新技术与产品创新、新商业模式将落地[3] 下一代动力电池技术路线 - 硫化物固态电解质路线被提出为阶段性目标：2025-2027年实现200-300Wh/kg，2027-2030年冲击400Wh/kg，2030年后挑战500Wh/kg以上能量密度[4] - 硫化物路线面临安全性挑战：特定失效模式下温升可能超过液态锂电池，与锂金属或水分接触可能释放剧毒硫化氢气体[5] - 锂金属路线展现出更快进展：太蓝新能源已展示720Wh/kg样品，盟维科技实验室原型达600Wh/kg，SES AI实现400Wh/kg以上电芯[9] 锂金属电池技术突破 - 锂金属负极理论比容量高达3860mAh/g，远超硅基负极的1768mAh/g[8] - 应用验证取得进展：盟维科技METARY系列已在平流层无人机验证，欣界能源产品使eVTOL续航提升至48分钟[12] - 国家战略支持：《绿色航空制造业发展纲要》明确要求突破400Wh/kg级航空锂电池[14] 锂金属电池商业化挑战 - 核心障碍包括锂枝晶导致的安全问题和循环寿命挑战[16] - 三大技术策略应对：电解质设计（高浓度/固态）、结构化负极（三维骨架）、负极保护层（LiF/Li3N）[17][20][21] - 制造工艺突破：赣锋锂业实现300mm宽超薄锂带量产，爱发科推出气相沉积设备[25][26] 技术路线竞争格局 - 硫化物路线形成产业"共识"但存在路径依赖风险，锂金属路线多点开花[28] - 应用需求驱动技术选择：eVTOL等领域对400Wh/kg以上能量密度需求迫切[29] - 历史启示：锂金属电池经历"文艺复兴"，基于材料科学和工艺进步解决安全性与循环寿命问题[30] 未来发展趋势 - 产业可能走向多元化技术路径，而非单一"终局"方案[31] - 关键评判标准：在满足特定场景需求前提下更快、更安全、更经济地实现商业化[32] - 战略建议：保持技术探索的灵活性与前瞻性，拥抱多元可能性[32]

文章核心观点 - 主流固态路线面临挑战时，以锂金属负极为核心的技术路径展现潜力，尤其在电动航空等前沿领域取得突破，行业正探索克服锂金属电池核心难题的方法，以实现超高能量密度电池，未来应拥抱多元探索带来的更多可能性 [1][18] 锂金属电池面临的挑战 - 锂金属大规模应用需跨越安全和循环寿命两大核心障碍，安全问题源于充电时锂枝晶刺穿隔膜，循环寿命问题源于金属锂与电解液副反应及“死锂”形成 [2] - 可制造性是锂金属电池商业化难关，锂金属特性给传统电池极片制造工艺带来挑战，现有锂离子电池生产设备和工艺无法完全照搬 [7][8] 应对锂枝晶的技术策略 - 第一类是通过电解质设计调控，包括开发高浓度或局部高浓度液态电解质和固态电解质方案，但固态电解质并非万能，液态电解质路径上盟维科技、SES AI取得突破 [3][5] - 第二类是结构化锂金属负极，为金属锂构建三维导电骨架引导锂离子均匀沉积，比亚迪专利展示了该策略的演变 [6] - 第三类是设计负极保护层，在锂金属表面预先构建稳定界面，但设计稳定且适应高面积容量的人工保护层仍是挑战，宁德时代专利提出添加硅界面层抑制枝晶生长 [6][7] 超薄锂负极量产工艺突破 - 赣锋锂业超薄锂带具备量产能力，能实现300mm宽度超宽幅生产，铜锂复合带锂层厚度达3微米级别，搭载其锂金属负极的固态电池能量密度可超500Wh/kg，还可提供定制化解决方案 [10] - 业界探索多种工艺路径，如二次减薄、欣界能源创新方案、爱发科推出气相沉积设备，围绕多种主流方法力图突破量产瓶颈 [11] “无负极”电池进展 - 部分企业从超薄锂负极批量制备转向“无负极”电池概念，美国QuantumScape是领军者，国内太蓝新能源、金羽新能等已涉足，“无负极”旨在减少锂金属用量、降低成本并最大化能量密度 [12] - “无负极”设计落地面临挑战，但QuantumScape无负极固态电池样品能实现1000次充放电循环，结束时保持95%容量，美国ION无负极电池实现超1000次循环并已在半自动化产线生产 [12][13][14] 锂电池技术演进及思考 - 锂电池技术演进有两条主线，一条以固态电解质为核心，另一条聚焦锂金属负极，终点都是开发下一代电池，但固态电解质有自身问题，锂金属负极也需克服核心挑战 [15] - 应用端需求驱动高能量密度解决方案技术加速成熟，当前产业对固态电解质的关注可能形成路径依赖，应重视其他驯服锂金属的技术路径潜力 [16] - 锂金属电池概念历史悠久，曾因技术瓶颈被“雪藏”，如今迎来“文艺复兴”，是技术螺旋式上升的体现，产业未来应拥抱多元探索 [17][18]