固態(tài)電池行業(yè)深度報(bào)告解讀
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發(fā)布時(shí)間：2025-06-27
固態(tài)電池相較于傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池有何技術(shù)優(yōu)勢(shì)?固態(tài)電池在能量密度方面有顯著升級(jí)，主流的聚合物氧化物路線已經(jīng)能將能量密度提升至液態(tài)電池基礎(chǔ)上的明顯升級(jí)，未來硫化物等高端路線有望使其達(dá)到400甚至500瓦時(shí)每公斤的水平。這將使固態(tài)電池在適應(yīng)復(fù)雜地形、公路情況及性能要求敏感的應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)，具備更小體積、更大容量和更高充放電倍率的優(yōu)勢(shì)，從而極大地拓展鋰電池的適用范圍。固態(tài)電池在產(chǎn)業(yè)鏈中有哪些布局情況?目前，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)公司都在大量布局，包括固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn)商、材料類公司以及終端電池和汽車公司都在進(jìn)行試制。其中，半固態(tài)電池的規(guī)模化能力較強(qiáng)，而全固態(tài)電池盡管還在快速規(guī)?；A段，但實(shí)現(xiàn)裝車應(yīng)用還需一定時(shí)間。不過，無論是設(shè)備商還是材料公司，都在為固態(tài)電池的技術(shù)浪潮提供發(fā)展機(jī)遇，尤其是在新設(shè)備和材料體系的需求上，為相關(guān)企業(yè)提供顯著的技術(shù)壁壘和護(hù)城河。對(duì)于固態(tài)電池的發(fā)展進(jìn)程和市場(chǎng)預(yù)期如何?預(yù)計(jì)到2027年，固態(tài)電池將實(shí)現(xiàn)小批量量產(chǎn)，2026年進(jìn)入整車測(cè)試階段。從2025年下半年開始，即下個(gè)月起，將進(jìn)入設(shè)備和材料定點(diǎn)的關(guān)鍵期。這意味著固態(tài)電池在接下來幾年將經(jīng)歷從研發(fā)驗(yàn)證到產(chǎn)線建設(shè)、產(chǎn)品測(cè)試的快速發(fā)展過程，尤其低空經(jīng)濟(jì)、人形機(jī)器人等新質(zhì)生產(chǎn)力方向?qū)⒊蔀槁氏葢?yīng)用固態(tài)電池的主要場(chǎng)景。目前我國(guó)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展?fàn)顩r如何?截止到今年4月底，我國(guó)的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)已超過280家，整體規(guī)劃產(chǎn)能超過了450G瓦時(shí)，實(shí)際投產(chǎn)也大于25G瓦時(shí)，有效產(chǎn)能預(yù)計(jì)接近20G瓦時(shí)。從行業(yè)整體擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃和終端驗(yàn)證性能指標(biāo)來看，固態(tài)電池的發(fā)展超出了預(yù)期，尤其在高功率電的應(yīng)用前端如飛行器儲(chǔ)能領(lǐng)域表現(xiàn)明顯。這份報(bào)告梳理的主要內(nèi)容是什么?報(bào)告主要梳理了去年至今固態(tài)電池行業(yè)的變化，包括車企和電池的新投入、新國(guó)標(biāo)政策的調(diào)整，并再次對(duì)比了四大技術(shù)路線的優(yōu)劣，構(gòu)建了固態(tài)電池路線雷達(dá)圖。重點(diǎn)分析了需求側(cè)的變化，特別是在AR具身智能泛化應(yīng)用下，固態(tài)電池從可選需求向剛性需求的轉(zhuǎn)變，比如人形機(jī)器人、能量痛點(diǎn)分析及經(jīng)濟(jì)和航空鋰電的要求。報(bào)告得出結(jié)論，在鋰電池弱貝塔情景下，固態(tài)電池具有阿爾法增量，看好AR賦能新場(chǎng)景帶來的千億增量市場(chǎng)開啟。固態(tài)電池相較于液態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)有哪些?固態(tài)電池通過替代液態(tài)電解液和隔膜，解決了液態(tài)電池能量密度瓶頸(無法滿足更高要求應(yīng)用),在能量密度和安全性方面有顯著提升。其本質(zhì)是通過固態(tài)電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)體積變形小、質(zhì)量輕及安全性提高，特別是在通過新書鋰負(fù)極的應(yīng)用，打破液態(tài)電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)從石墨硅基到金屬鋰負(fù)極的實(shí)踐，大幅提升能量密度。固態(tài)電池在熱失控安全性和內(nèi)部串聯(lián)方面的優(yōu)勢(shì)是什么?高安全性與高能量密度是固態(tài)半固態(tài)電池前景堅(jiān)定的支撐。固態(tài)電池的熱失控溫度指標(biāo)優(yōu)于液態(tài)電池，并且能容納新的電極材料如金屬鋰負(fù)極和富鋰錳基材料等，實(shí)現(xiàn)更出色的循環(huán)穩(wěn)定性。另外，固態(tài)電池內(nèi)部串聯(lián)能有效提升電壓至7.4伏甚至更高，實(shí)現(xiàn)更高效的體積能量密度，而傳統(tǒng)鋰電池受限于電壓只能外部串聯(lián)。固態(tài)電池在低溫性能和生產(chǎn)挑戰(zhàn)方面有何特點(diǎn)?固態(tài)電池在寬溫度范圍內(nèi)仍能保持固態(tài)不喪失鋰離子傳導(dǎo)功能，具有出色的低溫性能，比如LL6發(fā)布時(shí)就實(shí)現(xiàn)了超長(zhǎng)續(xù)航且低溫性能出色。然而，固態(tài)電池面臨固界面電導(dǎo)率低的問題，尤其是聚合物和氧化物方面的挑戰(zhàn)，業(yè)界正試圖通過改進(jìn)燒結(jié)方法等方式提高電導(dǎo)率和降低成本。此外，固態(tài)電池的量產(chǎn)難度受制于技術(shù)和成本，如硫化物相關(guān)的安全風(fēng)險(xiǎn)增加制造難度與成本。固態(tài)電池的發(fā)展趨勢(shì)及半固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)是什么?作為液態(tài)電池和固態(tài)電池的折中產(chǎn)品，半固態(tài)電池有望率先量產(chǎn)，因?yàn)樗骖櫫藗鹘y(tǒng)液態(tài)電池的工藝設(shè)備且易于產(chǎn)業(yè)化。成本方面，半固態(tài)電池可通過優(yōu)化負(fù)極材料降低成本，并在省去注液化成排氣等步驟后節(jié)約34%的成本，同時(shí)高安全性還能帶來9%的成本節(jié)省，因此成本端并非主要痛點(diǎn)。氧化物電解質(zhì)在微觀層面的主要特點(diǎn)是什么?氧化物電解質(zhì)在微觀層面上形成了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的鋰離子傳輸通道，具有相對(duì)較高的鋰離子電導(dǎo)率和良好的空氣穩(wěn)定性。其中，鈣鈦礦型和石榴石型等幾種晶體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢(shì)，特別是1610型ILZO電解質(zhì)，其離子電導(dǎo)率較高且穩(wěn)定性好，值得重點(diǎn)跟蹤。早期豐田推出的聚合物電動(dòng)汽車面臨的主要問題是什么?早期豐田推出的聚合物電動(dòng)汽車存在的主要問題是熱穩(wěn)定性要求高，需要在室溫下達(dá)到至少10的負(fù)4次方西門子每厘米的離子電導(dǎo)率，但當(dāng)時(shí)需加熱至60度才能實(shí)現(xiàn)這一標(biāo)準(zhǔn)。因此，在當(dāng)時(shí)，充電前需要先加熱至60度以上才能正常工作。為什么在全固態(tài)電池技術(shù)收斂過程中，氧化物和聚合物電池仍具有一定的關(guān)注度?管全固態(tài)軟包硫化物被認(rèn)為是最終歸宿，但在技術(shù)收斂過程中，氧化物和聚合物電池因其加工成本低、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)而被低估。近期研究發(fā)現(xiàn)，通過交聯(lián)改性處理后，聚合物電池的鋰離子電導(dǎo)率可以接近氧化物水平，從而提升能量密度，并且其優(yōu)秀的穩(wěn)定性和界面性可與其他電解質(zhì)兼容，制備成電解質(zhì)材料，在可穿戴設(shè)備和小型消費(fèi)類產(chǎn)品中具有潛在應(yīng)用價(jià)值。硫化物固態(tài)電解質(zhì)的制備方法有哪些?硫化物固態(tài)電解質(zhì)的制備方法包括液相法、氣象法、固相法等大約四五種路線，制備過程中需在惰性氣氛中保護(hù)以確保材料穩(wěn)定性。目前主要采用高能球磨法作為核心工藝，同時(shí)也正在引入氣相合成法進(jìn)行重點(diǎn)跟蹤。構(gòu)建穩(wěn)定的電極和固態(tài)電解質(zhì)界面在全固態(tài)硫化物電池中的關(guān)鍵作用是什么?乳化物作為固態(tài)電解質(zhì)有何特點(diǎn)及潛在優(yōu)勢(shì)?構(gòu)建穩(wěn)定的電極和固態(tài)電解質(zhì)界面對(duì)于實(shí)現(xiàn)全固態(tài)硫化物電池至關(guān)重要。選擇合適的導(dǎo)電劑、改性電解質(zhì)摻雜和形貌控制策略可以優(yōu)化離子電導(dǎo)率、電化學(xué)窗口和鋰離子化學(xué)穩(wěn)定性，提高正極活性物質(zhì)的負(fù)載和利用率，抑制界面反應(yīng)，改善固界面接觸的問題。乳化物固態(tài)電解質(zhì)相較于硫化物固態(tài)電解質(zhì)，具有更優(yōu)的高電壓穩(wěn)定性，可以直接與無包覆的正極材料制備，實(shí)現(xiàn)良好的循環(huán)性能。盡管氯化物電解質(zhì)由于金屬元素成本較高而實(shí)用性受到質(zhì)疑，但通過替代金屬廉價(jià)金屬，該路線仍值得一定關(guān)注，目前尚未單獨(dú)使用。固態(tài)電解質(zhì)膜在固態(tài)電池中的制備情況如何?固態(tài)電解質(zhì)膜常應(yīng)用于固態(tài)電池并與正極片制備結(jié)合，采用濕法和涂覆工藝。半固態(tài)電池生產(chǎn)中，前道工序與液態(tài)電池相似，但在中后段工序會(huì)有較大區(qū)別，例如滾壓機(jī)數(shù)量大幅增加、干法混料需增加纖維化工藝、等靜壓設(shè)備用于解決固界面問題等，這些增量環(huán)節(jié)使得設(shè)備價(jià)值量提升。固態(tài)電池在國(guó)家政策層面受到了怎樣的關(guān)注和要求?近半年來，尤其是四月中旬，工信部發(fā)布了新的電池國(guó)標(biāo)，并將在2027年7月1日起實(shí)施。新國(guó)標(biāo)重點(diǎn)關(guān)注熱擴(kuò)散、底部撞擊與快速循環(huán)安全性三大領(lǐng)域，這與近兩年新能源汽車安全事故引發(fā)的廣泛關(guān)注密切相關(guān)。政策的實(shí)施將促使整車企業(yè)及鋰電企業(yè)加速對(duì)固態(tài)電池的研發(fā)和迭代。固態(tài)電池的技術(shù)特點(diǎn)如何與新國(guó)標(biāo)要求相契合?國(guó)內(nèi)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的布局情況如何?固態(tài)電池的耐高溫性、不可燃性和無泄露特性恰好符合新國(guó)標(biāo)對(duì)熱擴(kuò)散、底部撞擊及快速循環(huán)安全性的高要求。預(yù)計(jì)在四季度之前，工信部將推動(dòng)固態(tài)電池以側(cè)向平滑的方式進(jìn)行新技術(shù)推廣。國(guó)內(nèi)已有頭部企業(yè)、中部企業(yè)甚至全產(chǎn)業(yè)鏈以及新勢(shì)力公司積極布局固態(tài)電池領(lǐng)域，包括蔚藍(lán)清淘等專注于半固態(tài)電池的企業(yè)。目前在建和規(guī)劃的產(chǎn)線產(chǎn)能達(dá)到數(shù)百G瓦時(shí)，且從2023年開始，各大車企如比亞迪、上汽、廣汽等紛紛明確表示將在2026年或2027年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)目標(biāo)。固態(tài)電池研發(fā)及量產(chǎn)面臨的主要挑戰(zhàn)有哪些?固態(tài)電池目前正處于測(cè)試階段，市場(chǎng)普遍預(yù)計(jì)其商業(yè)化應(yīng)用可能需要5到10年時(shí)間。其中，硫化物路線有望在2026年率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，而全固態(tài)電池在2029年后隨著成本下降將進(jìn)入成熟期并成為調(diào)整方向。固態(tài)電池在低空經(jīng)濟(jì)和機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用前景如何?在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，固態(tài)電池因其高安全性、冗余設(shè)計(jì)以及能源使用效率提升，將成為主流動(dòng)力系統(tǒng)。對(duì)于飛行器而言，固態(tài)電池在能量密度和功率密度方面都能滿足其嚴(yán)苛需求，尤其在垂直起飛和瞬間充放電功率要求上表現(xiàn)突出。目前已有多個(gè)企業(yè)如易偉、寧德時(shí)代等開始研發(fā)并提供固態(tài)電池解決方案，應(yīng)用于飛行汽車、無人機(jī)等場(chǎng)景，并取得了一定的進(jìn)展和成果。人形機(jī)器人的能源之困主要體現(xiàn)在哪些方面?固態(tài)電池在人形機(jī)器人應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)是什么?人形機(jī)器人的能源之困主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是鋰電池續(xù)航能力不足，導(dǎo)致作業(yè)頻繁中斷，例如特斯拉的擎天柱只能支持4小時(shí)的基礎(chǔ)任務(wù)；二是電池體積和重量過大過重，限制了機(jī)器人的靈活性與輕量化設(shè)計(jì)；三是極端溫度下電池性能衰減及潛在的熱失控風(fēng)險(xiǎn)。固態(tài)電池在人形機(jī)器人應(yīng)用中，其高能量密度、安全性、結(jié)構(gòu)緊湊和熱穩(wěn)定性高等特性與鋰電池形成了互補(bǔ)，尤其適合在救援、特殊工況等場(chǎng)景中使用，預(yù)計(jì)將成為該領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。到2030年，全固態(tài)電池在機(jī)器人領(lǐng)域的市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到什么規(guī)模?預(yù)計(jì)到2030年，全新智能機(jī)器人的鋰電池出貨量將達(dá)到100G瓦時(shí)，其中全固態(tài)電池將成為重要比例。市場(chǎng)規(guī)模方面，預(yù)測(cè)到2030年機(jī)器人銷量可能達(dá)到16.25萬臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到250億元，甚至有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)到百萬臺(tái)量級(jí)，顯示出豐厚的成長(zhǎng)空間。全球鋰電池需求量及全固態(tài)電池的滲透率將如何變化?整體來看，到2030年全球鋰電池需求量預(yù)計(jì)在2800G瓦時(shí)，全固態(tài)電池滲透率保守估計(jì)在2030年能達(dá)到4%,2035年接近10%,其中在AR具身智能領(lǐng)域的滲透率最高，達(dá)到12%,而在儲(chǔ)能領(lǐng)域的滲透率相對(duì)較低，約為2%。固態(tài)電池在動(dòng)力電池領(lǐng)域的應(yīng)用情況如何?動(dòng)力電池領(lǐng)域中，固態(tài)電池的量也很重要，其支撐有望達(dá)到5%左右。此外，針對(duì)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈中的標(biāo)的，設(shè)備和材料方面都有不同的增量需求，如電解質(zhì)硫化鋁、鋰金屬負(fù)極等關(guān)鍵材料，以及相關(guān)設(shè)備如麥克諾爾的干法輥壓設(shè)備、等靜壓設(shè)備等。對(duì)于固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈的布局和投資建議有哪些?投資方面，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以硫化鋰路線為代表的高能量密度標(biāo)的，同時(shí)關(guān)注設(shè)備端如麥克諾爾、先導(dǎo)、銀河紅工科技等在前段、中段工序的增量設(shè)備供應(yīng)商。此外，還包括璞泰來聯(lián)營(yíng)激光、三強(qiáng)新材、上海喜霸、有研新材、硅基負(fù)極的源力股份和天奈科技等在固態(tài)電解質(zhì)和上游材料領(lǐng)域的布局。英聯(lián)股份是去年推薦過的金屬鋰負(fù)極企業(yè)，預(yù)計(jì)今年利潤(rùn)轉(zhuǎn)正且二季度環(huán)比增長(zhǎng)。公司在鋰金屬負(fù)極領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了率先的工藝突破，受益于新型鋰金屬的生產(chǎn)，并且與頭部企業(yè)合作開發(fā)出較好的測(cè)試性能，預(yù)期大幅提升循環(huán)壽命。公司設(shè)備深度綁定日本愛發(fā)科，還拓展到了固態(tài)電池其他環(huán)節(jié)，有望在PVD制造經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上拓展更多產(chǎn)業(yè)鏈新領(lǐng)域。對(duì)于固態(tài)電池行業(yè)當(dāng)前的發(fā)展階段和未來展望有何看法?當(dāng)前整個(gè)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)展超預(yù)期，今年尤其是下半年被視為中式關(guān)鍵期，比去年預(yù)期提前半年以上。工信部相關(guān)項(xiàng)目將在今年底前完成中期審查，電池材料體系逐漸定型，原材料性能達(dá)到量產(chǎn)要求，固態(tài)電池將進(jìn)入測(cè)試和快速迭代的關(guān)鍵期。固態(tài)電池因其自身阿爾法成長(zhǎng)屬性，成為電芯行業(yè)中少數(shù)具有持續(xù)成長(zhǎng)性的方向之一。
