中國電池巨頭寧德時代（CATL）正式選擇其下一代發展道路，這一決定標誌著全球能源儲存長期方向的重大轉變。最近，在 2026 年設備電力論壇上，該公司的首席科學家及中國工程院院士吳凱指出，鋰空氣電池技術將成為公司未來研究的主要焦點。轉向鋰空氣框架改變了幾十年以來主導電動交通的結構設計。標準鋰離子電池是封閉系統，依賴於重過渡金屬（如鎳、鈷和錳）來形成承載鋰離子的晶體結構。
而鋰空氣電池則消除了對重內部陰極載體的需求。該系統具有開放架構，將純鋰金屬負極直接與從周圍環境中提取的氧氣配對，作為正極反應劑。由於電池在運行過程中實際上“呼吸”氣體，這樣大大減輕了電池組的重量，從而顯著提高了能量潛力。
鋰空氣電池的商業化將徹底改變電動車市場
鋰空氣電池的理論能量密度上限達到 12,000 Wh/kg，這一數字與傳統汽油的能量容量相當。當前主流的鋰離子電池能量密度約為 250 至 270 Wh/kg，而未來的固態替代品預計能達到約 500 Wh/kg。現有的實驗室原型已經超過 1,200 Wh/kg，這是當前生產的電動車性能的四倍以上。如果能成功商業化這一容量，將會徹底改變汽車的行駛範圍，使消費者的車輛在單次充電後行駛超過 1,600 公里（約 1,000 英里）。
然而，開放式鋰空氣反應對環境濕度和二氧化碳十分敏感，通常會導致電池迅速降解，催化劑行為不穩定及低循環壽命。
為商業應用突破這些限制的基礎機制在 2025 年由伊利諾伊理工學院和阿岡國家實驗室的研究小組展示。傳統的電池迭代受限於化學反應生成鋰超氧化物或鋰過氧化物，這些化合物限制了總能量效率。該研究小組使得一種室温、四電子化學反應路徑得以實現，形成並分解鋰氧化物，從而擴大可用的能量儲存。為瞭解決安全性和壽命問題，研究人員用一種由陶瓷聚乙烯氧化物聚合物和富鋰納米顆粒的固態複合基質取代了易燃的液體電解質。
這一固體層隔離了反應過程，防止泄漏並在高能量循環中穩定電池。
寧德時代決定追求這一長期研究路徑，正值其中間技術的商業穩定期。這些低成本的鈉電池目前正在廣泛應用於如廣汽埃安 UT 和長安歐尚 520 等乘用車，並計劃在吉利、奇瑞和一汽等平台上進行更廣泛的整合。隨著鈉離子生產管理進入入門級汽車市場，寧德時代正在重新分配長期工程資源，以解決鋰空氣技術的實體瓶頸，針對重型運輸和穩定太陽能及風能電網。
項目 規格 理論能量密度 12,000 Wh/kg 當前鋰離子電池能量密度 250-270 Wh/kg 實驗室原型能量密度 超過 1,200 Wh/kg 行駛範圍 超過 1,600 公里
