AI硬件時代，億緯鋰能全固態電池迎戰“致密能源”

在AI大模型深度發展、AI硬件賽道爆發的當下，行業正在召喚更加高效、穩定可持續地面向AI時代的電池。

文｜劉青青
ID | BMR2004

AI 眼鏡、智慧頭顯、AI 服務器、AI 音響、智能家居、智能出行、無人機、人形機器人……各類智能硬件的爆發式增長，正帶來前所未有的精細化用能需求。

比如，人形機器人追求小體積高能量，無人機需要輕量高倍率，數據中心要超高輸出，航天設備須適應極端環境。在算力與硬件加速迭代的 AI 時代，“致密能源”已成為破局關鍵，必須在有限空間與重量內，實現更高能量密度、更高安全性和更長循環壽命。

近日，億緯鋰能（300014.SZ）旗下“龍泉三號”“龍泉四號”兩款全固態電池下線。

此前，億緯鋰能“龍泉二號”全固態電池已于2025年下線，能量密度高達300Wh/kg、體積能量密度為700Wh/L，主要面向人形機器人、低空飛行器以及AI等高端裝備應用領域。

“龍泉三號”全固態電池主要面向消費領域，可以在2MPa以下工作，特點是高體積能量密度；“龍泉四號”全固態電池主要面向動力領域，容量提升至60Ah，目前可以在≤5MPa壓力下循環，初步具備實用化潛力。

億緯鋰能方面向《商學院》表示，此次“龍泉三號”“龍泉四號”全固態電池的成功下線，是億緯鋰能技術創新的重要里程碑，將推動行業向更高安全標準、更高能量密度方向發展，以科技創新賦能綠色低碳發展，為全球能源轉型貢獻力量。

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步入“致密時代”

AI時代呼喚致密能源，質量能量密度和體積能量密度指標成為行業發展的關鍵。

面向AI時代，AI硬件正在快速突破能源的限制。

億緯鋰能動力電池研究院貢昀博士向《商學院》表示，在算力崛起的時代，數據中心將朝著高能量密度、高安全性、高可靠性以及綠電化的方向發展，致密能源將成為破局的關鍵——在有限的物理空間和重量限制下，提供盡可能高的能量密度、功率密度和更長的循環壽命，同時確保極致的安全性與可靠性。

AI時代呼喚致密能源，質量能量密度和體積能量密度指標成為行業發展的關鍵。

在質量能量密度方面，億緯鋰能鋰金屬電池系統0.2C（C：電池充放電倍率單位，數值越大，充放電速度越快。）放電能量密度達352Wh/kg，支持4C持續放電與7C脈沖放電，功率密度超1000W/kg，較傳統250Wh/kg電池系統，能量密度提升40%，完美適配低空無人飛行器極限需求。

在體積能量密度方面，億緯鋰能開發的拓撲聚能技術突破空間限制，在醫療植入設備（如人工耳蝸）等不規則空間內實現體積利用率最大化。

而作為高體積能量密度致密能源的典型代表，億緯鋰能全固態軟包電池可實現-20℃～60℃寬溫工作，在20MPa壓力下穩定運行。在循環性能上，可以實現45℃@1C，2000圈以上的循環；在存儲性能上，60℃滿電存儲28天，容量恢復率＞93%，高溫存儲性能與液態電池相當；在功率性能上，可以實現8C放電；在安全性上，可以通過擠壓和200℃熱箱測試。

中國鋰電新能源行業資深分析師、真鋰研究（RealLi）創始人墨柯指出，當前市面上電池產品基本都是液態電池，固態電池作為下一代電池技術在市面上的占比極小。

“如果不考慮成本，單從理論層面，AI硬件產品最好全部都替換上固態電池。”墨柯指出，第一，全固態電池安全性遠高于液態電池，本身不具備可燃性，即使在極端條件下（如穿刺、切割）也不會燃燒，尤其是在航空航天、高端乘用車、儲能電站等場景，固態電池極具優勢。

第二，固態電池能夠突破液態電池的理論極限。無論是手機、電腦等消費領域的AI，還是電動汽車、工業機器人，當前的液態電池最大的短板就是能量密度低，如手機等需要頻繁充電，而固態電池的能量密度可能比液態電池翻一番甚至更多，能夠實現更長續航。

第三，在高能量密度的基礎上，固態電池能夠實現體積利用率最大化。例如無人機和人形機器人，其內部結構當中適合放電池的空間有限，而固態電池能夠以更小的體積提供更長的續航。此外在設計上，固態電池無須復雜的防漏液結構，電池包設計可以更緊湊、更輕量化，體積利用率也會實現提升。

“不過目前固態電池生產工藝復雜、設備要求高，成本也隨之抬升。在技術門檻之外，成本將是全固態電池大規模商業化的又一重要挑戰。”墨柯表示。

02

伴隨時代不斷“進化”的電池

從消費電子市場崛起，到新能源汽車產業帶動，再到應對動力電池的續航焦慮、充電焦慮，商業應用場景倒逼電池持續“進化”。

從鉛蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池，再到鋰離子電池，電池材料不斷突破，能量密度不斷提升，走過了從“不可逆”到“可逆循環”的過程，在發展中不斷升級進化。

創立之初，億緯鋰能扎根“小電池”，專注一次鋰電池（鋰原電池），主要用于電表、胎壓監測系統等領域。

彼時，智能手機等消費電子行業崛起，帶動消費電池技術不斷突破。億緯鋰能不斷深耕，2005年實現鋰亞電池規模化生產突破，2008年成為中國最大的鋰亞電池供應商，2009年在創業板首批上市。上市后（2010年）布局消費鋰離子電池，精準切入電子煙、手機、可穿戴設備等新興消費市場。

深耕細分消費電子與物聯網基礎場景，億緯鋰能打造了自己的“基本盤”。與此同時，電池行業也已步入新的發展階段——隨著新能源汽車產業的啟動，電池從手機進入汽車，動力電池技術路線分化，比亞迪的磷酸鐵鋰電池和寧德時代的三元鋰電池形成兩大主流方向。

2015年前后，新能源汽車產業迎來第一波爆發。同一時間（2015年）億緯鋰能成立動力電池研究院，正式進入動力電池領域。值得一提的是，億緯鋰能沒有跟從方形電池的市場主流，而是小規模同時布局方形磷酸鐵鋰+三元圓柱+三元軟包+三元方形電池。

此后，動力電池的技術不斷突破，在能量密度、材料、結構等方面快速迭代。

2019年，寧德時代CTP（電池包集成技術）減少冗余結構，使電池包抗沖擊能力提升50%；特斯拉Model Y（2019年上市）搭載三元高鎳電池NCM811，解決冬季續航焦慮；2020年比亞迪推出“刀片電池”，通過結構創新，將磷酸鐵鋰電池體積利用率提升50%；2022年零跑汽車實現CTC（模組和電池托盤技術）首次量產裝車，將零部件數量減少20%，結構件成本降低15%；還有800V高壓快充電樁的普及，讓充電速度進入“10分鐘時代”……

在如火如荼的動力電池競爭當中，入局稍晚的億緯鋰能也找到了自己的突圍方向——避開方形電芯的紅海，切入大圓柱鋰電池賽道。

據了解，億緯鋰能在2021年年初啟動寶馬大圓柱電池研發項目，2022年成為寶馬首發供應商；2025年，公司沈陽大圓柱電池基地“領航工程”試產，配套首款新世代車型BMW iX3；2026年年初，成功斬獲全球首個圓柱電池燈塔工廠認證。

億緯鋰能方面表示，大圓柱電池具備標準化、零膨脹與高強度三大特性，在實現高效生產的同時，可靈活適配多種場景需求；耐高溫高壓，安全性能卓越。依托20余年圓柱電池技術研發積累，億緯鋰能成功攻克46系列大圓柱電池量產難題，成為國內首家實現大圓柱電池量產的企業。

截至2025年5月，億緯鋰能大圓柱電池裝車量已超過6萬臺，單車最長行駛里程達到23萬公里。

從消費電子市場崛起，到新能源汽車產業帶動，再到應對動力電池的續航焦慮、充電焦慮，商業應用場景倒逼電池持續“進化”。而在AI大模型深度發展、AI硬件賽道爆發的當下，行業正在召喚更加高效、更加穩定，更可持續地面向AI時代的電池。

在液態鋰電領域，三元高鎳化、磷酸鐵鋰高密化都在持續提升電池能量密度。與此同時，半固態電池、固態電池技術也已走向市場。

億緯鋰能方面表示，“龍泉三號”“龍泉四號”全固態電池成功下線，是億緯鋰能技術創新的重要里程碑，將推動行業向更高安全標準、更高能量密度方向發展。

03

走向“固態未來”

全固態電池的應用將主要呈現“由小到大”的趨勢。

在算力需求指數級增長、高能源密度需求強烈的當下，電池能源依舊以液態電池為主。不過，全固態電池將成為面向AI智能的“下一代電池”。

固態電池已經成為熱門技術方向，目前已有多家企業傳出布局固態電池的消息。

據了解，一汽紅旗的全固態電池樣車“天工06”已下線，進入實車測試階段；吉利自研全固態電池Pack即將下線，啟動裝車驗證；奇瑞汽車發布高能量密度全固態電池“犀牛S”；廣汽集團全固態電池中試線已建成投產，正與旗下昊鉑車型匹配開發；國軒高科全固態“金石”電池中試線建成，能量密度目標達350Wh/kg……億緯鋰能更是已經下線3款全固態電池。

墨柯指出，全固態電池的發展分為幾個階段，第一個階段是把液態電池的電解液質換成固態的電解質。液態鋰離子電池的安全隱患主要來自易燃的電解液。當電池受到穿刺、擠壓、過充或內部短路時，會導致電解液泄漏，進而引發起火甚至爆炸。而固態電池從根本上消除了這種風險，安全性得到大幅提升。同時替換了電解液，也不再需要隔膜，由此省出空間從而提高了能量密度。

第二個階段是使用能量密度更高的負極材料。目前最成熟、應用最廣泛的負極材料是石墨，石墨理論克容量為372mAh/g；硅負極理論克容量是石墨的10倍以上，被視為“石墨的下一代替代者”；而鋰金屬負極是負極材料的“終極目標”，也是全固態電池的關鍵技術，理論可將電池能量密度推至500Wh/kg以上，同時可以輸出更高的電壓。

第三個階段是正極也換成能量密度更高的材料。當前正極材料市場呈現磷酸鐵鋰與三元材料雙主導的格局，在未來，正極材料可能會往含硫的化合物的方向發展，用硫正極來實現高密度能量。

“除此之外，鈉離子電池也在逐步成熟，可能也會向固態電池發展——盡管其能量密度不如固態鋰電池，但其成本優勢十分明顯。因此在儲能、低速電動車或者低端新能源車領域，全固態電池的鈉離子電池正極材料可能也會開辟一個新賽道。”墨柯表示。

在使用場景方面，墨柯認為，全固態電池的應用將主要呈現“由小到大”的趨勢。

一方面，從技術的角度，電池越大越難做，所以固態電池先在手機、筆記本電腦等體型較小的消費電子產品上應用，然后在人形機器人、工業機器人、新能源車等領域落地，和鋰電池的落地路徑基本一致。

另一方面，從成本的角度，電池的成本在手機成本當中的占比不算高，所以可能率先在手機領域形成快速的應用；其次則是機器人，以及體型偏小但對于續航有一定要求的無人機；電動汽車會稍微落后，因為它既要求能量密度高，又要求安全，還講究成本，除非是高端汽車，一般電動車需要考慮固態電池的使用成本；最后是儲能領域，對能量密度要求不高，反而是每度電的存儲成本才是核心要求，對固態電池的需求更低。

從20世紀90年代鋰電池開始商用，到消費電池漲勢迅猛，再到動力電池異軍突起，能源電池隨著場景變化而不斷“升級”。如今，面對數據浩瀚的AI時代，固態電池將勾畫出新的能源未來。