黑磷电池10分钟充八成，钠电针刺后无热失控，固态电池还差哪一步？

2026年9月，全固态电池还没有走进大多数电动车中去，中科院团队却已经实现了黑磷原型在10分钟内充入八成容量、钠离子电池针刺后无热失控的突破性进展，普通车主离量产级体验还差哪一步呢？

就近几年来说，续航1000公里、几分钟充完电以及绝对安全都是固态电池发布会上常用的承诺。路面上大多数电动车还使用的是磷酸铁锂电池，而全固态电池几乎很少出现在装车榜上。

真正影响快充以及安全体验的技术是源自于黑磷负极或者钠离子电池之类的路线。在国内动力电池的实际情况之下并没有因为关于固态电池的讨论而发生任何改变。

2026年以后，磷酸铁锂占动力电池装机量的大部分，剩余部分大多是三元锂。已经进入部分车型的“半固态”，本质上仍是固液混合方案，智己L6、蔚来ET9采用的相关电池能量密度约为350-400Wh/kg。

全固态还处在实验室、中试线等阶段，消费者不能等到成熟的量产产品出现。不是生产线尚未建成，而是电池内部存在一些问题还没有全部解决。液态电解质像水一样可以填满正负极材料之间的细小缝隙，使锂离子顺利地通过。

当两者变为固体之后，两者的接触面就变成了“硬贴硬”，在充放电的过程中还会发生膨胀、收缩的情况，界面之间会出现缝隙，锂离子的流动受到阻碍，从而造成容量的迅速下降。行业一般把它们称为固—固界面问题。

欧阳明高院士把固-固界面、锂枝晶的安全以及硫化物电解质对空气敏感这些方面当作全固态电池的三大难题。每一个问题都直接关系到电池能否长时间运行，而不仅仅是实验室中是否能短时间内点燃设备。“每一个问题都是和整个系统的有关联的问题。”

成本也是现实，行业普遍测算，全固态电池的制造价格是现有液态锂电池的三到五倍。宁德时代董事长曾毓群用1到9级评价技术成熟度的方法来对行业内全固态电池的技术水平进行评估，并把其最高水平评定为4级。

时间表比宣传口号更重要。欧阳明高认为，全固态电池会在2027年进行装车验证，2030年前后进入量产阶段，真正形成规模需要五到十年的时间，并且提醒企业这两年不要急于把全固态汽车推向消费者。

宁德时代已经建成全固态中试线，计划在2027年小批量生产；比亚迪把2027年批量示范装车、2030年后大规模商业化写入规划。7月1日，《电动汽车用固态电池》国家标准正式实施，行业有了统一的基础规则，但是标准落地并不等于产品已经普及。

与此同时，中科院不同的路线进展将固态电池最被关注的卖点拆开处理。4月22日，中科院电工所马衍伟、王凯团队和澳大利亚皇家墨尔本理工大学合作，在《自然-通讯》上发表黑磷快充电池的研究成果。

黑磷理论储锂容量是石墨的7倍，但是以前一直受导电性差和体积膨胀所困扰，在充放电时膨胀幅度接近300%，反复循环后结构容易散掉。团队在黑磷晶体里引入了磷—氮化学键，使原本不活泼的磷—磷键更容易参与到反应当中，并且用氮原子固定起来形成骨架来抑制体积变化。

以黑磷为负极、磷酸铁锂为正极的软包原型电池，能量密度达282Wh/kg，在高倍率条件下，10分钟可以充满理论容量的八成，循环几千次之后还会保持稳定。瑞丰玥可以在5月完成吨级中试装置调试说明该条路线已经由论文走向放大验证但是距离量产装车还有中试规模和工艺稳定性等关口。

快充卖点之外，安全又有了另一条路子。4月6日胡勇胜团队在《自然-能源》上发表成果，在安时级钠离子电池里实现了无热失控。实验中用一根钢针刺入钠离子软包电池，温度只稍有变化就恢复了，使用的还是液态电解质而不是全固态电解质。

安全表现是由团队自主研发的可聚合不燃电解质PNE构成。不是简单的向电解液中添加阻燃剂，由于含有磷酸酯类阻燃成分的电解液仍可能失控。PNE在温度大于150℃的时候会凝结成一种致密的固体屏障，切断热失控传播途径，在零下40℃到60℃之间可以正常工作。

相关原料已经具备工业化基础，后续将用于中科海钠安时级钠电产品。8月12日，中科海钠同一汽解放联手研发的钠离子电池换电牵引车被纳入工信部第410批公告中，商用车应用已向前推进。

以前为了使固体电解质与电极紧密接触，外部压力要大于等于5MPa，即约为50个大气压，在汽车电池包内需要增加复杂加压结构。团队在硫化物电解质中加入了碘离子。

美国马里兰大学的王春生教授认为，本研究是关于全固态商业化的一个重要瓶颈，但是黄学杰也清楚地指出后面还有工艺和装备的问题需要解决，在量产之前还需要三到五年的时间。

更远的能源路线也在推进。5月13日，中科院大连化物所陈萍团队在《焦耳》上发表关于气—固氢负离子原型电池的研究成果，用氢气和金属镁作为正、负极活性物质来尝试把储电和储氢结合起来。

传统的储氢一般需要压缩到700个标准大气压或者降温到零下253摄氏度，而本块原型电池可以常温常压下工作，能量利用率高达93.9%。团队将10个单电池串联后点亮了LED灯，但是仍然属于原型验证阶段，并且和车载能源系统还有一定的距离。

将以上所述进展结合起来，固态电池并不是突然“消失”，而是它所承诺的快充、安全、高能量密度分别被不同的技术路线攻克。黑磷负极先用10分钟充到80%容量做原型，钠离子电池用液态电解质探索无热失控，固态团队继续解决界面和装备问题，氢负离子电池则把目光投向储氢。

到2026年9月的时候，真正接近普通用户答案的还是全固态是否已经普及的问题，而到底哪条路线可以最先完成实验室、中试线到稳定量产这一段路呢？