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锂电池要被颠覆？澳锌空气电池74天不宕机，比亚迪已手握王牌

景点排名 2025年10月05日 10:16 0 aa


锂电池要被颠覆？澳锌空气电池74天不宕机，比亚迪已手握王牌

“连续运行74天，循环充放电3570次，能量密度直奔1000 Wh/kg。”澳大利亚莫纳什大学近期公布的新型锌空气电池数据，在能源圈掀起了轩然大波。这项被《化学工程期刊》盛赞的突破，让被寄予厚望的锌空气技术终于迈出了从实验室到产业化的关键一步。

但当全球目光聚焦于南半球的技术突破时，中国的锌基电池阵营早已多点开花：从比亚迪的锌离子电池专利到中科院大连化物所的柔性固态技术，一条“材料创新+场景落地”的自主化路线清晰可见。这场下一代电池技术的竞赛，中国正以“双线并进”的姿态抢占先机。

澳洲的“原子级突破”：锌空气电池的逆袭密码

锌空气电池并非新鲜概念。它以锌为负极、空气中的氧气为正极活性物质，天生具备能量密度高、原材料廉价的优势——锌的储量是锂的75倍，成本仅为锂的1/20。但几十年来，两个核心难题让其始终停留在实验室阶段：一是放电时的氧还原反应和充电时的氧析出反应速率缓慢，导致充放电效率低下；二是循环寿命短，通常几十次循环后性能就会大幅衰减。

莫纳什大学的研究团队正是从催化剂这个“心脏部件”入手，找到了破局之道。传统锌空气电池多采用铂、钌等贵金属催化剂，不仅成本高昂，还只能单向优化反应效率。而他们开发的新型催化剂，通过热处理技术将三维材料转化为超薄碳片，再将钴原子和铁原子以单个形式精准嵌入碳骨架中。这种“原子级精准设计”的催化剂，既实现了材料利用率的最大化，又同时优化了氧还原与氧析出双向反应。

实验数据印证了这项技术的颠覆性：电池能量密度达到997 Wh/kg，是传统锌空气电池的2.5倍，远超主流锂离子电池300-700 Wh/kg的水平；连续稳定运行74天无衰减，循环次数突破3570次，较此前纪录提升了近10倍。更关键的是，其功率密度达到230 mW/cm²，彻底解决了锌空气电池“慢充慢放”的老毛病，具备了实际应用的核心条件。

研究负责人Saeed Askari在论文中强调：“单原子催化剂的精准调控，不仅让锌空气电池突破瓶颈，其设计原理还能迁移到燃料电池、水分解等清洁能源领域。”这意味着这项技术的价值早已超越电池本身，成为撬动整个新能源产业的关键支点。

中国的“双线突围”：从柔性穿戴到储能巨鳄

与澳洲聚焦锌空气技术的单点突破不同，中国在锌基电池领域采取了“锌空气+锌离子”双线并行的策略，既攻坚前沿技术，又紧盯市场落地，展现出独特的产业优势。

在锌空气赛道，中科院大连化物所走出了差异化路线。针对智能可穿戴设备对柔性、安全的需求，团队受植物根系和血液循环系统启发，研发出单阴离子传导固态电解质，替代了传统锌空气电池的液态电解液。这种固态电解质不仅彻底解决了电解液泄漏问题，还能有效抑制锌枝晶生长——这是导致电池短路、寿命缩短的主要元凶。测试显示，该柔性锌空气电池比容量达到764 mAh/g，峰值功率密度152 mW/cm²，在1050次循环后仍保持稳定性能，已成功适配智能手环、柔性显示屏等设备，预计2026年实现量产。

比亚迪则在锌离子电池领域亮出硬核实力。2025年4月公布的专利技术显示，其通过“导电基体+金属装甲”的创新结构，在比头发丝还薄的集流体上，用铟、铋等金属打造防护层，从根源上解决了锌电池循环寿命短的痛点。实验室数据显示，该电池经过3000次充放电循环后，容量保持率仍高达92%，远超传统锌离子电池的水平。更具颠覆性的是成本与安全优势：理论成本可低至0.3元/Wh，仅为锂离子电池的1/3；且锌基电池天生不具备热失控风险，针刺、挤压测试中均无起火爆炸现象，完美契合电网储能、新能源汽车等场景的核心需求。

除了企业与科研机构的发力，国家队的布局更显战略纵深。中国科学院物理研究所早在2023年就开发出“锌-锰基复合正极”技术，将锌离子电池的能量密度提升至580 Wh/kg，同时实现2000次循环无衰减。目前该技术已与国家能源集团合作，进入电网储能试点阶段，在内蒙古某风光储电站承担调峰补能任务。

从技术路线看，中国已形成清晰的梯度布局：中科院大连化物所主攻柔性穿戴等小型场景，比亚迪聚焦新能源汽车与储能等中大型市场，物理所则探索更高能量密度的前沿方向，这种“多点开花”的格局让中国在锌基电池领域占据了主动。

全球竞赛格局：技术攻坚与产业落地的角力

对比中澳两国的锌基电池发展路径，不难发现两种截然不同的战略逻辑，而这些差异正决定着下一代电池技术的产业话语权。

澳洲走的是“技术驱动型”路线，以莫纳什大学为核心，聚焦锌空气电池的底层科学问题，通过催化剂的原子级创新实现性能突破。这种模式的优势是起点高、爆发力强，一旦突破就能建立技术壁垒；但短板也同样明显——缺乏产业端的直接支撑，从实验室成果到量产产品往往需要数年时间，且可能面临成本控制难题。

中国采取的是“市场牵引型”策略，企业与科研机构紧密联动，针对不同应用场景开发定制化技术。比亚迪的锌离子电池瞄准万亿级储能市场，中科院大连化物所的柔性技术对接可穿戴设备浪潮，这种“需求倒推研发”的模式，能快速实现技术的商业化验证，形成“研发-应用-迭代”的正向循环。更关键的是，中国在锌资源开采、电池生产设备等产业链环节已具备成熟基础，为技术落地提供了坚实保障。

从核心指标看，双方各有侧重：莫纳什大学的锌空气电池在能量密度（997 Wh/kg）和循环次数（3570次）上暂时领先，展现了锌空气技术的上限；而比亚迪的锌离子电池在成本控制（0.3元/Wh）和量产可行性上更具优势，中科院大连化物所的柔性电池则开辟了全新应用场景。在安全性上，中澳技术均实现突破，彻底摆脱了锂离子电池的热失控隐患。

值得注意的是，国际巨头已开始入局。日本松下宣布2026年启动锌空气电池中试，韩国三星则聚焦锌离子电池的电解质优化。但中国的先发优势已逐步显现：截至2025年，国内已申请锌基电池相关专利超2000项，是全球专利数量的45%；比亚迪、宁德时代等企业已建成多条中试生产线，产业化进度领先欧美1-2年。

未来战场：谁能终结锂电池时代？

随着新能源汽车、储能、可穿戴设备等市场的爆发，全球对下一代电池的需求日益迫切。锌基电池凭借高能量密度、低成本、高安全的三重优势，被视为最有可能替代锂离子电池的技术路线之一，但要实现“终结锂电池时代”的目标，仍需跨越三大关卡。

首先是核心材料的量产能力。莫纳什大学的单原子催化剂虽性能优异，但目前制备规模仍停留在克级，如何实现公斤级、吨级量产且保持原子级分散性，是其产业化的关键。中国在这方面已迈出一步：中科院大连化物所开发的固态电解质已实现公斤级制备，成本较实验室阶段降低60%。

其次是基础设施适配。锌基电池的充放电机制与锂离子电池不同，需要新建或改造现有充电设施。比亚迪已联合国家电网，在广东试点建设锌离子电池储能充电站，实现“充电15分钟续航300公里”，验证了基础设施改造的可行性。

最后是标准体系建设。目前全球尚无统一的锌基电池性能标准、安全规范和回收体系，这将制约其大规模推广。中国已率先行动，工信部牵头制定《锌基蓄电池行业标准》，预计2026年正式实施，有望抢占标准制定的话语权。

从莫纳什大学的实验室突破到比亚迪的产业化布局，锌基电池的发展正进入快车道。莫纳什大学的技术让世界看到了锌空气电池的潜力，而中国的产业实践则让锌基电池的落地不再遥远。

或许在不久的将来，我们会看到搭载锌离子电池的新能源汽车驰骋在路上，锌空气电池为家庭提供24小时稳定供电，柔性锌电池让智能穿戴设备彻底摆脱充电焦虑。当那一天到来时，锂电池的统治地位或将被改写，而中国，无疑已站在了新电池时代的起跑线上。

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