CATL将锂空气电池作为长期研究重点进行探索。

CATL正在考虑将锂空气电池作为长期研究方向。从理论上讲，这种技术的能量密度远高于目前的锂离子电池。不过，它距离能够用于实际车辆电池或实现2000公里的续航里程还有很长的路要走。

SNE Research预计CATL在中国以外的市场份额为33.7％。

图片来源：CATL

在2026年装备动力论坛上，宁德时代首席科学家吴凯将锂空气电池列为该公司的长期研究重点。在宁德时代，钠离子电池和固态电池技术则更接近商业化应用。目前的研究重点主要在于实现2,000公里以上的续航里程。这一预测的依据是锂空气电池化学体系极高的理论比能量，约为3,505瓦时/千克。不过，这一数值仅反映反应的电化学势能，并非整个车辆电池的能量密度。

它与传统锂离子电池的区别在于结构。锂空气电池以金属锂作为负极，利用周围环境中的氧气作为反应物。放电时，多孔正极中会生成过氧化锂；充电时反应方向相反，氧气又会重新释放出来。

由于无需像传统电池那样将氧气作为正极材料封装在电池内部，理论上其比能量可以非常高。但实际上，电池系统还需要添加电解质、电极、外壳、保护系统，尤其是用于空气处理的组件。那些高达约12,000 Wh/kg的更高理论值，是基于未计入所需氧气质量的计算得出的。

正如目前的实验室测试结果所示，理论能量密度与可投入生产的汽车电池之间的差距仍然很大。2024年，吉林大学和中科院的研究人员在特定实验室条件下，所研发的锂空气软包电池实现了757.5瓦时/千克的能量密度以及241次充电循环次数。

CATL的锂空气电池仍面临挑战

另一种研究方案来自阿贡国家实验室和伊利诺伊理工学院。2023年推出的固态锂空气电池在室温下已完成了至少1,000次充放电循环。该电池架构的理论能量密度约为1,200瓦时/千克。尽管这些成果体现了进展，但尚不能视为可用于生产车辆的成熟电池。

一个核心挑战依然是空气供应问题。电池需要氧气，同时必须有效防止湿气和二氧化碳进入。这两种物质都可能引发不必要的化学反应，从而损坏电极和电解质。因此，车辆需要具备具备过滤功能及湿度控制功能的可控空气供应系统。而这些辅助设备又会增加重量、占用更多空间并提升能耗。此外，尚未解决或仅部分解决的问题还包括循环稳定性、充电效率以及锂金属负极的稳定性。

正极中的反应产物同样存在问题。过氧化锂可能沉积在孔隙中，阻碍氧气的传输。在充电过程中，必须将其完全清除，同时避免产生会损害电解质或电极的副反应。

仅高比能量并不足以用于电动汽车。体积能量密度、功率输出、快速充电能力、安全性、使用寿命以及整个系统的重量也同样至关重要。因此，人们常提到的2,000公里续航里程目前还无法应用于具体的车型上。

CATL同时也在研发更接近商业化阶段的技术。钠离子电池和固态电池在该公司的开发路线图中处于更先进的阶段。而在已成熟的锂离子电池领域，CATL早已是明显的市场领导者。根据SNE Research的统计，2026年前九个月该公司在中国以外的地区安装的电池容量达到了143.7吉瓦时，市场份额为33.7%。

目前向LFP发展的趋势也体现了电池市场正如何快速随着现有的电池化学技术而演变。据SNE Research数据显示，中国以外的市场中LFP的占比在一年内从15.8%上升至27.7%。尤其是中国制造商，正从这一发展态势中获益。

对于CATL而言，这项技术仍属于长期研究方向。它最终能否让电动汽车的续航里程达到四位数，更多取决于能否解决诸多化学与技术难题，从而打造出持久、安全且价格合理的电池系统，而非单纯取决于理论上的能量密度。