燃油车还能撑多久?中科院院士陈军:已成功研制400Whkg固态电池

走在如今的街头,汽车市场的风向变化已经非常扎眼。很多燃油车展厅门可罗雀,销售人员站在空荡荡的大厅里等待顾客,门外挂着各种直接降价的促销横幅。二手车交易市场同样冷清,一些使用仅三年的燃油车,折旧速度超乎想象,车商在评估价格时连连摇头。高速公路服务区的加油站,排队等待加油的车辆明显减少。这些发生在身边的琐碎细节,清晰地反射出整个出行行业的巨大变革。

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技术演进的脚步从来不会因为怀旧而停滞。南开大学副校长、中国科学院院士陈军展示的电池技术新成果,把关于出行工具未来的讨论带入了全新阶段。当一块能量密度达到400瓦时/公斤的固态电池样品展现在公众面前,燃油车与电动车的竞争就从单纯的资源消耗对比,变成了底层物理与化学材料的直接较量。

回顾这一轮技术爆发的过程,时间节点非常清晰。在2024年3月8日的十四届全国人大二次会议第二场“代表通道”上,陈军院士公开宣布了团队在固态电池研发方面的关键进展。这个消息在当时引发了广泛关注,核心原因在于它将原本只存在于研究报告和宣传幻灯片中的概念,变成了可以拿在手里进行测试的实体样品。

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技术迭代的速度在随后的时间里继续加快。到了2026年年初,南开大学与中汽新能电池科技有限公司联合发布了超高比能固液电池系统产品。这一次,电芯的能量密度一举突破了500瓦时/公斤大关,电池包的电量相比之前同等体积的产品提升了67%,搭载该电池的整车测试续航里程轻松跨越1000公里。这种研发节奏不仅让普通消费者感到惊讶,也让许多业内技术专家始料未及。

整个新能源汽车市场的发展轨迹,同样呈现出这种加速状态。十多年前,电动车在很多人眼里还只是城市里接送孩子、买菜的代步工具,续航里程短,安全性能不稳定。如今在长三角和珠三角的高速公路上,悬挂绿色车牌的车辆已经占据了半壁江山。数据显示,2025年国内新能源汽车的年销量已经突破1300万辆,市场渗透率超过了50%的临界点。这意味着市场上每售出两辆新车,就有一辆是新能源车型。进入2026年上半年,这个比例仍在持续走高。这种市场占有率的提升,不再依赖早期的政策扶持或购车补贴,而是消费者在对比了使用成本、驾驶体验后,用真金白银做出的真实选择。

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燃油车之所以依然拥有一批忠实拥趸,依赖的是过去百年间建立起来的庞大且完善的运行生态。这套生态的稳固程度非一日之功。从繁华的都市中心到偏远的边境公路,密集的加油网络让驾驶者无需为能源耗尽而担忧。内燃机的制造工艺极其成熟,任何一个普通的汽车修理厂都能对其进行日常维护,零部件获取便利,价格透明。在北方寒冷的冬季,燃油车可以做到即开即走,车内暖风不受电池性能制约。这些长期积累的实用优势,正是电动车在过去发展阶段中难以攻克的痛点。

燃油车的防线看似坚固,但其赖以生存的护城河正在被新型电池技术逐步蚕食。目前市场上绝大多数在售电动车依然使用液态锂离子电池,这种材料体系的物理极限已经非常明显。陈军院士团队早期展示的400瓦时/公斤固态电池样品,其能量密度比目前市场上主流的300瓦时/公斤液态电池高出约30%。这30%的能量提升并非仅仅是账面数字的改变,落实在车辆制造上,意味着在不增加车重的前提下,车辆可以多行驶数百公里,或者在保持相同续航的情况下,显著减轻车身重量,提升车辆的操控性和安全性。

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续航里程缩水一直是困扰纯电动车车主的顽疾。许多厂商标称的续航里程在实际使用中往往要打折扣,尤其是在高速行驶或开启空调的情况下。到了北方寒冷的冬季,由于液态电解质在低温下导电性能变差,电池活性降低,车辆续航里程甚至会直接缩水近一半。这种现象是液态锂离子电池的物理特性决定的,难以通过简单的软件优化彻底解决。固态电池由于采用了固态电解质,拓宽了工作温度区间,在极寒天气下依然能保持稳定的电流输出,这使得冬季续航大幅缩水的问题有了被根治的可能。

充电速度是影响出行体验的另一个关键因素。驾驶燃油车在加油站加满一箱油通常只需要几分钟,而电动车即便是使用目前的快充技术,将电量补充到80%也需要半小时以上。在节假日出行高峰期,高速公路服务区充电桩前大排长龙的景象屡见不鲜。这其中有充电设施数量不足的原因,但更核心的限制在于液态电池本身无法承受过大的充电电流,否则容易发生安全事故。如果固态电池能配合超高功率的充电网络,将充电时间压缩到十五分钟以内,燃油车在时间效率上的优势将不复存在。

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安全问题一直是悬在新能源汽车行业头顶的警钟。近年来关于电动汽车发生火灾事故的报道,让许多潜在购车者持观望态度。液态锂电池中使用的电解液属于易燃有机化学物质,一旦车辆发生严重碰撞导致电池内部隔膜破裂,极易引发热失控并导致起火。固态电池用不易燃的固体材料替代了液体电解液,从根本上消除了电解液泄漏和燃烧的隐患,加之其具备良好的热稳定性和耐高压特性,整车的本质安全度得到了成倍的提升。对于注重家庭出行安全的消费者来说,这种安全性的提升具有极强的吸引力。

陈军院士团队与中汽新能联合开发的这款超高比能富锂锰固液电池,在技术路线上面临诸多挑战。该电池采用了超浸润原位固化复合电解质技术,并结合了原位生成锂负极技术。这两项技术解决了传统金属锂电池制造中成本高昂、安全风险大的难题,在简化生产工艺流程的同时,实现了电池循环寿命与安全性的协同提升。将实验室里的样品转化为能够装车实测的产品,需要克服极高的工程制造难度。整包电量达到142度电、续航里程超过1000公里的富锂锰固液电池成功装车,表明该项技术已经具备了向工业化量产迈进的基础条件。

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在全球范围内,关于未来动力电池主导权的争夺已经进入白热化阶段。日本汽车巨头虽然很早就开始了固态电池的研发,并多次宣布量产计划,但实际落地的进程屡次延期。韩国的电池企业以及欧洲的汽车集团,也在通过自主研发或投资初创企业的方式加码这一领域,但整体进展相对平缓。相比之下,中国的电池产业呈现出产学研深度融合的特点,多所高校科研团队与宁德时代、比亚迪、清陶能源、卫蓝新能源等企业紧密合作,形成了多条技术路线并进的局面。凭借完整的产业链配套和庞大的市场应用场景,技术迭代的转化效率明显更快。三十年河东,三十年河西,中国汽车工业在动力电池领域的快速崛起,正在重新定义全球汽车产业的竞争格局。

即便前景光明,固态电池从目前的装车测试走向真正的大规模普及,依然需要跨越几道高难度的关卡。首要问题是循环使用寿命,电池必须经历数千次充放电循环后依然保持容量不出现明显衰减。其次是工业化生产的良品率,必须从实验室的少量制作提升到工厂流水线的大规模稳定生产,且保持极高的合格率。最核心的制约因素在于成本,目前固态电池的制造成本依然是普通液态电池的数倍之多。一口吃不成胖子,高昂的初始成本决定了这项技术在初期很难直接装备到普通家用轿车上。首批搭载该技术的车型,大概率会是定位高端的豪华乘用车,或者是对重量和能量密度要求极高的商用载人航空器等领域。

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充电网络等基础设施的建设进度,也将直接影响燃油车退出的节奏。截至2025年底,全国累计建成的充电桩数量虽然已经超过1200万根,但在广大县城、乡镇以及偏远地区的分布依然不够均衡,且部分老旧小区的电力容量难以支持大功率充电桩的安装。如果未来几年搭载超高比能电池的新车型集中投放市场,公共电网的承载能力、超充站的布局速度必须与之同步协调发展。国家电网与南方电网等电力企业虽然在持续加大电网改造投入,但基础设施的完善是一个系统性工程,无法一蹴而就。

从更宏观的视角审视,全球汽车产业在过去一个世纪里建立在内燃机与石油资源的绑定之上,行业话语权长期掌握在欧美及日本的少数跨国车企手中。随着汽车动力源向电能转变,整个产业链的利益格局正在发生深度调整。从上游的稀有金属矿产资源开采,到中游的电池材料研发与制造,再到下游的智能座舱与自动驾驶系统集成,产业链的重心正在向亚太地区转移。一些传统汽车工业强国对进口新能源汽车及电池产品采取关税等限制措施,正是基于对自身产业主导权流失的担忧。

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关于燃油车还能使用多久的问题,市场给出的答案正在变得越来越明朗。燃油车并不会在短期内突然完全消失,但其生存空间正在被不断压缩。2027年至2028年将是技术与市场交替的关键时间节点。如果固态电池的生产成本在这期间能够降低到市场可接受的区间,普通家用轿车市场的天平将会彻底发生倾斜。预计到2030年前后,燃油车可能会逐步退守到长途重载货运、特种工程机械以及部分越野爱好者群体中,成为一种针对特定场景的非主流选择。

面对当前的汽车市场,普通消费者的购车决策确实面临两难选择。购买燃油车需要面对未来二手车保值率大幅下滑的风险,而购买目前的液态电池电动车,又担心在几年后被技术更先进的固态电池车型所替代。瘦死的骆驼比马大,燃油车在目前阶段依然具备其独特的使用便利性。比较务实的应对策略应当根据个人实际用车需求来决定。对于以城市通勤为主、家里具备独立充电安装条件的购车者,选择纯电动车型是较为合理的方案;而对于经常需要长途奔波、身处极寒地区且无固定充电条件的消费者,继续使用燃油车或选择混动车型过渡,等待下一代电池技术完全成熟后再做置换,也是一种稳妥的选择。

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技术变革的洪流滚滚向前,一块在实验室里完成测试的电池样品,看似只是一项科研成果的诞生,却在悄然撬动整个汽车产业的百年基石。以陈军院士为代表的科研工作者们所致力于完成的工作,不仅是在技术指标上取得突破,更是推动中国汽车工业从过去的技术跟随者,转变为未来行业标准的制定者。燃油车时代的帷幕正在缓缓落下,而新时代的序幕已经由这些在实验室里不断延伸的电压曲线正式拉开。

信息来源:

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1. 十四届全国人大二次会议第二场“代表通道”集中采访活动中陈军院士关于固态电池研发进展的发言。

2. 南开大学与中汽新能电池科技有限公司联合发布的超高比能固液电池系统产品技术参数及装车测试数据。

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3. 国家能源局、中国汽车工业协会关于2025年及2026年上半年新能源汽车销量、市场渗透率及充电基础设施建设情况的官方统计数据。

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