小睿这篇行业深度解析,主要聊聊中科大固态电池技术的重大突破,以及背后暗藏的锆资源卡脖子风险,新能源电池的未来之路该如何平衡创新与安全?
在新能源汽车产业竞速赛中,电池技术始终是决定胜负的核心赛道。
固态电池因能量密度高、安全性强的优势,被公认为下一代电池技术的核心方向,全球车企与科研机构都在全力攻关。
固固界面接触不良这一“卡脖子”难题,长期阻碍着固态电池的产业化进程。
2026年1月,中国科学技术大学马骋教授团队的一项成果,让业界看到了低成本突破这一难题的希望,但欢呼之余,锆资源对外依存度超90%的现实,也为这项技术的产业化蒙上了一层阴影。
这一“喜忧交织”的局面,折射出我国新能源产业在核心技术创新与战略资源保障之间的深层博弈。
中科大破解固态电池核心难题
固态电池与传统锂离子电池的核心差异,在于将液态电解质替换为固态电解质,这一变革虽能大幅提升电池性能,却带来了新的挑战。
在锂离子电池时代,液态电解质可与正负极紧密贴合,而固态电解质与固态电极之间难免出现“接触间隙”,即固固界面问题。
为解决这一问题,行业曾采用加压方案,需施加几十甚至上百兆帕的外部压力维持接触,但这在车载等实际场景中完全不具备可行性。
因此,研发具备“弹性”的固态电解质,成为突破瓶颈的关键。
2026年1月12日,科技日报官方报道了中科大马骋教授团队的突破性成果,锂锆铝氯氧固态电解质。
该电解质完美契合“弹性”需求,其杨氏模量仅为主流固态电解质的25%,硬度不足后者的10%,将固态电池所需的加压条件从几十上百兆帕降至仅5兆帕,大幅降低了产业化的工程难度。
更具颠覆性的是成本优势,其核心原材料为廉价的四氯化锆,整体成本不到主流硫化物固态电解质的5%,让固态电池的低成本量产看到了曙光。
这一成果不仅是技术层面的突破,更精准命中了新能源产业对“高性能+低成本”的核心诉求。
多国将其列为战略矿产
锂锆铝氯氧电解质的美好前景,却被“锆”这一关键元素的资源现状泼了冷水。
锆之所以成为核心制约,源于其特殊的战略属性。作为具备耐磨、耐热、耐腐蚀等优异性能的金属。
锆被多个国家纳入战略关键矿产名录:美国2018年公布的35种关键矿物清单中包含锆,2022年更新的清单更是将其保留并细化分类。
我国《找矿突破战略行动纲要(2011~2020)》也将锆列入24种战略性矿产目录,足见其在工业体系中的重要地位。
从全球资源禀赋来看,锆的地壳丰度约130ppm,远超锂的65ppm,看似并不稀缺。
但全球资源丰富不代表我国资源充足,数据显示,我国锆资源对外依存度已超过90%,远超锂资源不到60%的对外依存度。
更值得警惕的是,当前90%的依存度是在固态电池尚未大规模需求的背景下形成的,若未来锂锆铝氯氧路线成为产业化主流,全球锆需求将迎来爆发式增长,我国的资源依存度可能进一步攀升,陷入新的卡脖子困境。
从石油到钴镍,资源安全始终是产业命脉
90%的对外依存度绝非危言耸听,回顾我国产业发展历程,资源安全始终是不可逾越的红线。
燃油车时代,我国石油对外依存度长期高位,让汽车产业发展处处受制;新能源汽车时代,虽摆脱了石油依赖,但三元锂电池路线仍面临钴镍资源的制约。
我国钴资源对外依存度超95%,镍资源对外依存度约90%,这也是比亚迪创始人王传福坚持深耕磷酸铁锂路线的核心原因,就是为了规避钴镍卡脖子风险。
如今,固态电池的发展似乎又要面临相似的困境。
更值得注意的是,锆的资源竞争已进入全球博弈阶段。据环球网报道,全球战略性矿产生产和加工高度集中,美国在锆的生产和出口方面具备优势,而我国虽在广东等地有锆矿分布,但储量有限。
不过行业已开始主动应对,2024年12月,海南矿业宣布拟收购莫桑比克两处在产锆钛矿项目,两处矿产累计探明资源量超7亿吨,标志着我国矿企开始加速全球锆资源布局。
我国矿产资源再评价工作也取得突破,锆等矿种的资源量增幅显著,为资源保障提供了新的可能。
技术创新与资源布局需“两条腿走路”
中科大的技术突破,无疑为我国固态电池产业抢占全球先机奠定了基础,但锆资源的制约也提醒我们:新能源产业的竞争,早已超越单一技术层面,而是延伸到战略资源布局的全球博弈。
与钴镍相比,锆的全球储量并不稀缺,这为我国破解资源难题提供了空间,关键在于提前布局。
从行业实践来看,资源保障需要“内外兼修”,对内,应持续推进矿产资源再评价工作,深挖国内锆矿资源潜力,提升资源利用效率。
对外,支持矿企通过海外并购、合作开发等方式,参与全球锆资源产业链布局,降低单一供应来源的风险。同时,科研领域也需同步推进多元技术路线,避免过度依赖单一电解质方案,形成“技术创新+资源保障”的双重支撑体系