阳光下，一台电动汽车正在充电。吴浩驰/摄

■本报记者 赵广立

在全球交通“脱碳”浪潮中被寄予厚望的电动汽车，正面临着气候变暖带来的严峻考验。已有研究表明，极端高温环境会加速电动汽车电池老化。因此，很多人担心在气候变暖、极端热浪频发的大背景下，电池的衰减会越来越严重。

这种担心不无道理，不过，最近一项由浙江大学、北京大学与美国密歇根大学联合团队完成的研究显示，电动汽车电池技术的快速迭代，能够“跑赢”极端天气给电动汽车带来的影响。

这项发表于《自然-气候变化》的研究，通过对气候预测、电池化学特性和驾驶行为等要素的建模分析，计算了电动汽车电池在各种条件下的衰减情况。结果显示，在较高温度环境下，新一代电池（2019年至2023年间生产的电池）预期寿命比旧电池（2010年至2018年间生产的电池）的衰减少得多。换言之，电池技术的快速迭代，足以应对气候变化引发的耐久性挑战。

论文发表后不久，《自然》杂志将该成果遴选为研究亮点，并以《电动汽车电池迭代强化，无惧高温考验》为题，进行了评述和推荐。

一个关乎万亿产业的待解课题

有研究显示，2026年发生一次中等强度厄尔尼诺事件的概率超过70%，今夏高温、强降水等极端天气的风险显著上升。持续强烈的高温势必给全球带来深刻影响，其中就包括已拥有万亿市场的汽车电池产业。

近年来，全球电动汽车市场渗透率激增。国际能源署2025年发布的《2025年全球电动汽车展望》报告显示，在全球范围内，2024年电动汽车销量同比增长约25%，首次占全球汽车市场20%以上。到2030年，全球电动汽车销量有望超过全球新车销量的40%。然而令人唏嘘的是，人类为了减缓气候变暖而大规模普及电动汽车，但已经发生的气候变暖却在悄悄“扼杀”汽车电池。

“关于温度对电池寿命的影响，科学界早有共识。”论文第一作者、目前在美国斯坦福大学从事能源工程研究的吴浩驰告诉《中国科学报》，已有研究表明，锂离子电池在温和气候下极其耐用，但在炎热气候下的衰减速度往往是温和地区的数倍，这与人们的经验认知相同。美国亚利桑那州的一份文件显示，一些早期的电动汽车电池在炎热高温地区存在过早退化失效的问题。

不过，尽管业界普遍担忧高温对电池的破坏，但此前鲜有研究系统量化“技术演进”与“气候变化对电池耐久性影响”之间的动态关系。

“这些现象引发我们思考：在未来日益频繁的极端热浪下，电动汽车是否需要更频繁地更换电池？当前的电池技术是否足以抵御日益加剧的升温事件？”吴浩驰说，带着这些问题，当时还在浙江大学读博的他，与合作者构建了一套多模型耦合框架，将电动车行驶模型、电池热管理模型与全球300座主要城市的高精度气候预测数据相融合，希望填补“气候变化对电池设计耐受度影响”的研究空白。

技术进步跑赢变暖速度

基于高保真度的量化分析，研究团队系统评估了全球海域和陆地的时空变化。他们将2010—2018年量产的“旧电池技术”与2019—2023年量产的“新电池技术”进行了跨代际对比。

研究发现，在全球气温升高2℃的情景下，采用旧电池技术的电动汽车平均寿命下降约8%；在部分极端炎热地区（如赤道附近），寿命降幅最大达30%，服役期从15年骤降至8~10年。

“但当我们把目光转向新一代电池技术时，情况发生了根本性逆转。”吴浩驰介绍说，在同样的2℃升温情景下，新电池的平均寿命降幅仅为3%，极端炎热地区的最大降幅收窄至10%。更关键的是，即便在预期升温4℃的极端恶劣条件下，新电池的绝对寿命仍为17年左右，超过了旧电池在舒适气候环境下的基准表现。

吴浩驰说，这表明，新电池的使用寿命更长，空间差异更小，且受未来升温影响的寿命缩短幅度也小得多。

“这项成果打破了此前学术界认为‘气候变暖必然加剧能源基础设施脆弱性’的悲观认知。”密歇根大学教授Michael Craig认为，这并非依赖某项单一技术的“魔法突破”，而是整个产业链的“系统工程成就”——从正负极材料的热稳定性提升、电解液配方的改良，到更先进的整车热管理系统。这些技术进步不仅提升了能量密度，更在无意中赋予了汽车电池“极强的气候韧性”。

抹平“寿命不平等”

在数据分析中，研究团队还发现了一个往往被忽视的社会公平性问题——在旧电池技术条件下，气候变暖对电池寿命的冲击呈现明显的经济不平等特征。

研究团队的“电池退化模型”显示，人均国内生产总值（GDP）较低的国家和地区（通常位于更容易受到热浪侵袭的热带及亚热带）面临着最严重的电池衰减风险。而新电池技术的出现，凭借更强的气候适应性，有效抑制了这一不平等趋势，使气候影响的区域分布更趋均衡。

数据可以说明这一点：人均GDP较低的国家（主要集中在非洲、东南亚和印度），在气温升高1℃至4℃的情况下，电池寿命平均缩短5%至25%；相比之下，在人均GDP显著较高的国家和地区，例如欧盟和北美国家，在气温升高1℃至4℃的情况下，电池寿命平均缩短5%至15%。

“由于新电池技术对气候变化具有更强的适应能力，因此能够缓解人均GDP与生命周期衰减量之间不公平的反比关系。”吴浩驰告诉《中国科学报》，他们发现，在人均GDP较低的国家和地区，当全球升温1℃至4℃时，平均生命周期衰减量为1%至4%，远低于采用旧电池技术时的衰减量。而人均GDP较高的国家和地区，这一数字往往低于1%，甚至电池平均寿命增加了2%。

因此，他们认为，尽管生命周期衰减量仍然与人均GDP呈反比关系，但新电池技术消除了这些国家群体之间的大部分差异，并为低收入国家（尤其是非洲、东南亚和印度）带来了显著的总体生命周期效益（25%至40%）。

《自然》杂志在“亮点评述”中对这项研究的创新之处作出点评：通过“气候-车辆-电池-退化”的综合建模框架，首次在全球尺度上量化了技术进步带来的“气候适应协同效益”。

不过，研究团队提醒，目前的技术成就并不意味着可以高枕无忧。论文作者、北京大学研究员孙铭阳表示，考虑到电动车电池需要长达15到20年的服役期，对于目前仍处于商业化前期的固态电池、钠离子电池、硅负极电池等新兴技术电池，其在未来复杂升温情景下的实际耐久性仍需大规模验证。

国际能源署等机构出版的《电池与安全能源转型》报告指出，对电动汽车电池寿命的估计十分关键。然而，当前分析主要基于历史气候条件，尚未系统覆盖未来升温情景。研究团队建议，在未来的能源技术研发与分析报告中，应该引入主动评估机制，将气候情景纳入电池测试与寿命分析，实现从“被动承受”向“主动适应”的转变，以免未来高昂的试错成本最终由人类买单。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41558-026-02579-z