以需求侧的反向工程重构设计逻辑,是Maxell此次获得JAXA-STEPS计划入选函的核心逻辑。
6月4日,Maxell株式会社宣布,其“高耐热全固态电池开发验证”项目正式入选日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的宇宙技术验证加速计划(JAXA-STEPS),双方已启动联合研究,旨在利用全固态电池的高温耐受特性,从电源层面反向压缩卫星的温控系统配置,实现整机减重与设计自由度跃升。
传统卫星电源设计是一个正反馈循环:电池性能受限于温度,于是加装温控模块;温控模块侵占空间与载荷容量,于是卫星变得更加笨重、发射成本更高。Maxell的方案试图打破这一循环——用更耐热、更少温控依赖的电源系统,为载荷与寿命腾出更多设计空间。若能成功,或将从根本上改写全球小卫星电源设计标准的底层参数。

一、减重与设计自由度:一道被温控掣肘的物理公式
减重每增加一个百分点,发射成本和轨道部署效率的变化将在燃料负载和有效载荷分配上被放大成一个难以回避的约束条件。
问题的根源在电池。当前航天器主流的液态锂离子电池工作温度上限约为60°C,在高温环境下寿命衰减明显,超过100°C时则存在结构损伤甚至安全风险。为保障电池安全,现有卫星不得不加装大量温控装置——不仅推高整星质量,还严重束缚卫星整体构型设计。
这种“电池不耐热→加温控→增重→载荷容量压缩→设计灵活性下降”的传导链条,正在被Maxell的全固态电池技术路线逐一穿透。

二、液态锂电的“温度天花板”:一个被忽视的隐性成本
液态锂离子电池的性能衰减曲线,在航天领域构成了一个长期存在的性能瓶颈。
其在60°C以上环境中,循环寿命呈指数级衰减;温度超过100°C后,不仅寿命严重缩短,还存在起火损毁的潜在风险。据EE Times Japan援引的行业数据,即使在常规使用温度范围内,太空极端温差环境也会导致其寿命加速度下降。
为管理这一风险,航天器必须配备专用的温度控制设备。这套设备的能耗、自重与复杂性,在小型卫星的有限空间内构成了一种难以妥协的工程矛盾——要么压缩电池的可用工况窗口,要么牺牲有效载荷容量。

三、从100°C到150°C:全固态电池的温区梯次跃进
Maxell在高温全固态电池领域的积累,为突破上述矛盾提供了分层递进的技术支撑。
- 第一层(100°C以上基础耐热门槛):Maxell开发的硬币型全固态电池实现了100°C以上的耐热性和20年以上的长寿命。在60°C加速测试中,容量维持90%的天数从传统锂电的10天跃升至100天。
- 第二层(-50°C至125°C宽温域覆盖):2022年7月正式投产的高容量陶瓷封装全固态电池PSB401010H,工作温度范围覆盖-50°C至125°C,首次将商用全固态电池的温区跨度推进至175°C。
- 第三层(150°C高温突破):2024年6月,Maxell成功研发出可将最高工作温度提升至150°C的新型电极技术,在150°C下的循环寿命较传统规格产品提高约五倍。
这三层技术基座,为此次航天级全固态电池的研发奠定了从基础耐热到宽温域覆盖再到极端高温突破的完整能力梯度。

四、三点合力与商业化并进
Maxell与JAXA此次合作的核心,是将三项要素统一纳入同一验证框架:能量密度比肩传统锂电、宽温域空间稳定输出、长寿命在轨实测。
能量密度的对标解决了功率输出的基本前提;宽温域稳定输出切断了对密集温控设备的依赖;长寿命在轨实测则是对卫星任务周期不断延长的直接回应。三项要素的同步验证,将补齐全固态电池从地面实验室迈向航天级实景应用的最后拼图。
JAXA-STEPS计划正是为此类技术搭建的验证通道——利用小型卫星平台对关键航天技术进行快速、及时的实景测试,加速政企航天新技术产业化。若本次搭载验证顺利通过,高耐热全固态电池将不仅为JAXA未来的深空任务提供电源选项,还将为全球商业航天市场开辟一条“更轻、更小、更强”的降本增效路径。
在航天级全固态电池加速突破的同一时间维度内,Maxell在商用市场的技术迁移也已启动。2026年1月,公司开发出与标准ER锂电池尺寸(直径17.9mm、高度50mm)和输出电压(3.6V)兼容的全固态电池模块,可直接替换现有工业仪表、智能电表和物联网设备中的一次电池,将频繁更换的消耗件变为充电运行的耐耗件。在“微型电芯,赋能无限”的研发导向下,公司正在长寿命、高耐热、高输出、大容量四个技术维度上构建差异化的全固态电池产品矩阵。

五、商业航天电源标准重估:一个即将开启的窗口期
若该款航天级全固态电池顺利完成太空实测并进入规模化应用,或将系统性地重塑全球小卫星电源设计标准,推动商业航天在降本增效路径上实现关键跨越。
当前,全球卫星发射数量持续增长,在轨任务周期不断延长,轻量化、长续航的卫星电源已成为行业刚需。高耐热全固态电池的引入,将“温控设备”从一个刚性配置选项,转化为可根据任务载荷灵活配置的弹性参数——这对于质量敏感型的小卫星而言,是设计理念上的结构性突破。
面向未来,这项合作的关键在于三点:第一,在轨验证是否能够复现地面实验室的高温循环与长寿命数据;第二,全固态电池与卫星平台的集成方案是否能够实现即插即用,降低客户的系统改造成本;第三,验证成功后,Maxell能否在规模化生产中保持航天级产品的质量一致性与成本竞争力。这些要素共同决定了全固态电池能否从小众航天验证走向大众商业应用。





















