固態(tài)電池行業(yè)深度報告解讀
編輯：轉(zhuǎn)自：基本面投資
發(fā)布時間：2025-06-27
固態(tài)電池相較于傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池有何技術優(yōu)勢?固態(tài)電池在能量密度方面有顯著升級，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)電池基礎上的明顯升級，未來硫化物等高端路線有望使其達到400甚至500瓦時每公斤的水平。這將使固態(tài)電池在適應復雜地形、公路情況及性能要求敏感的應用場景時，具備更小體積、更大容量和更高充放電倍率的優(yōu)勢，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行試制。其中，半固態(tài)電池的規(guī)模化能力較強，而全固態(tài)電池盡管還在快速規(guī)?；A段，但實現(xiàn)裝車應用還需一定時間。不過，無論是設備商還是材料公司，都在為固態(tài)電池的技術浪潮提供發(fā)展機遇，尤其是在新設備和材料體系的需求上，為相關企業(yè)提供顯著的技術壁壘和護城河。對于固態(tài)電池的發(fā)展進程和市場預期如何?預計到2027年，固態(tài)電池將實現(xiàn)小批量量產(chǎn)，2026年進入整車測試階段。從2025年下半年開始，即下個月起，將進入設備和材料定點的關鍵期。這意味著固態(tài)電池在接下來幾年將經(jīng)歷從研發(fā)驗證到產(chǎn)線建設、產(chǎn)品測試的快速發(fā)展過程，尤其低空經(jīng)濟、人形機器人等新質(zhì)生產(chǎn)力方向?qū)⒊蔀槁氏葢?/span>固態(tài)電池的主要場景。目前我國固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展狀況如何?截止到今年4月底，我國的固態(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，實際投產(chǎn)也大于25G瓦時，有效產(chǎn)能預計接近20G瓦時。從行業(yè)整體擴產(chǎn)規(guī)劃和終端驗證性能指標來看，固態(tài)電池的發(fā)展超出了預期，尤其在高功率電的應用前端如飛行器儲能領域表現(xiàn)明顯。報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、新國標政策的調(diào)整，并再次對比了四大技術路線的優(yōu)劣，構(gòu)建了固態(tài)電池路線雷達圖。重點分析了需求側(cè)的變化，特別是在AR具身智能泛化應用下，固態(tài)電池從可選需求向剛性需求的轉(zhuǎn)變，比如人形機器人、能量痛點分析及經(jīng)濟和航空鋰電的要求。報告得出結(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賦能新場景帶來的千億增量市場開啟。固態(tài)電池相較于液態(tài)電池的優(yōu)勢有哪些?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極的應用，打破液態(tài)電池無法實現(xiàn)從石墨硅基到金屬鋰負極的實踐，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)電池前景堅定的支撐。固態(tài)電池的熱失控溫度指標優(yōu)于液態(tài)電池，并且能容納新的電極材料如金屬鋰負極和富鋰錳基材料等，實現(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?固態(tài)電池在寬溫度范圍內(nèi)仍能保持固態(tài)不喪失鋰離子傳導功能，具有出色的低溫性能，比如LL6發(fā)布時就實現(xiàn)了超長續(xù)航且低溫性能出色。然而，固態(tài)電池面臨固界面電導率低的問題，尤其是聚合物和氧化物方面的挑戰(zhàn)，業(yè)界正試圖通過改進燒結(jié)方法等方式提高電導率和降低成本。此外，固態(tài)電池的量產(chǎn)難度受制于技術和成本，如硫化物相關的安全風險增加制造難度與成本。固態(tài)電池的發(fā)展趨勢及半固態(tài)電池的優(yōu)勢是什么?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)，因為它兼顧了傳統(tǒng)液態(tài)電池的工藝設備且易于產(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。氧化物電解質(zhì)在微觀層面的主要特點是什么?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，具有相對較高的鋰離子電導率和良好的空氣穩(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，特別是1610型ILZO電解質(zhì)，其離子電導率較高且穩(wěn)定性好，值得重點跟蹤。早期豐田推出的聚合物電動汽車面臨的主要問題是什么?早期豐田推出的聚合物電動汽車存在的主要問題是熱穩(wěn)定性要求高，需要在室溫下達到至少10的負4次方西門子每厘米的離子電導率，但當時需加熱至60度才能實現(xiàn)這一標準。因此，在當時，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)電池技術收斂過程中，氧化物和聚合物電池仍具有一定的關注度?管全固態(tài)軟包硫化物被認為是最終歸宿，但在技術收斂過程中，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，在可穿戴設備和小型消費類產(chǎn)品中具有潛在應用價值。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，同時也正在引入氣相合成法進行重點跟蹤。構(gòu)建穩(wěn)定的電極和固態(tài)電解質(zhì)界面在全固態(tài)硫化物電池中的關鍵作用是什么?乳化物作為固態(tài)電解質(zhì)有何特點及潛在優(yōu)勢?構(gòu)建穩(wěn)定的電極和固態(tài)電解質(zhì)界面對于實現(xiàn)全固態(tài)硫化物電池至關重要。選擇合適的導電劑、改性電解質(zhì)摻雜和形貌控制策略可以優(yōu)化離子電導率、電化學窗口和鋰離子化學穩(wěn)定性，提高正極活性物質(zhì)的負載和利用率，抑制界面反應，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用性受到質(zhì)疑，但通過替代金屬廉價金屬，該路線仍值得一定關注，目前尚未單獨使用。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，但在中后段工序會有較大區(qū)別，例如滾壓機數(shù)量大幅增加、干法混料需增加纖維化工藝、等靜壓設備用于解決固界面問題等，這些增量環(huán)節(jié)使得設備價值量提升。固態(tài)電池在國家政策層面受到了怎樣的關注和要求?近半年來，尤其是四月中旬，工信部發(fā)布了新的電池國標，并將在2027年7月1日起實施。新國標重點關注熱擴散、底部撞擊與快速循環(huán)安全性三大領域，這與近兩年新能源汽車安全事故引發(fā)的廣泛關注密切相關。政策的實施將促使整車企業(yè)及鋰電企業(yè)加速對固態(tài)電池的研發(fā)和迭代。固態(tài)電池的技術特點如何與新國標要求相契合?國內(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標對熱擴散、底部撞擊及快速循環(huán)安全性的高要求。預計在四季度之前，工信部將推動固態(tài)電池以側(cè)向平滑的方式進行新技術推廣。國內(nèi)已有頭部企業(yè)、中部企業(yè)甚至全產(chǎn)業(yè)鏈以及新勢力公司積極布局固態(tài)電池領域，包括蔚藍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)能達到數(shù)百G瓦時，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年實現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)目標。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)電池目前正處于測試階段，市場普遍預計其商業(yè)化應用可能需要5到10年時間。其中，硫化物路線有望在2026年率先實現(xiàn)量產(chǎn)，而全固態(tài)電池在2029年后隨著成本下降將進入成熟期并成為調(diào)整方向。固態(tài)電池在低空經(jīng)濟和機器人領域的應用前景如何?在低空經(jīng)濟領域，固態(tài)電池因其高安全性、冗余設計以及能源使用效率提升，將成為主流動力系統(tǒng)。對于飛行器而言，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。目前已有多個企業(yè)如易偉、寧德時代等開始研發(fā)并提供固態(tài)電池解決方案，應用于飛行汽車、無人機等場景，并取得了一定的進展和成果。人形機器人的能源之困主要體現(xiàn)在哪些方面?固態(tài)電池在人形機器人應用中的優(yōu)勢是什么?人形機器人的能源之困主要體現(xiàn)在三個方面：一是鋰電池續(xù)航能力不足，導致作業(yè)頻繁中斷，例如特斯拉的擎天柱只能支持4小時的基礎任務；二是電池體積和重量過大過重，限制了機器人的靈活性與輕量化設計；三是極端溫度下電池性能衰減及潛在的熱失控風險。固態(tài)電池在人形機器人應用中，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，尤其適合在救援、特殊工況等場景中使用，預計將成為該領域的重要發(fā)展方向。到2030年，全固態(tài)電池在機器人領域的市場需求預計會達到什么規(guī)模?預計到2030年，全新智能機器人的鋰電池出貨量將達到100G瓦時，其中全固態(tài)電池將成為重要比例。市場規(guī)模方面，預測到2030年機器人銷量可能達到16.25萬臺，市場規(guī)模達到250億元，甚至有機構(gòu)預測到百萬臺量級，顯示出豐厚的成長空間。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計在2800G瓦時，全固態(tài)電池滲透率保守估計在2030年能達到4%,2035年接近10%,其中在AR具身智能領域的滲透率最高，達到12%,而在儲能領域的滲透率相對較低，約為2%。動力電池領域中，固態(tài)電池的量也很重要，其支撐有望達到5%左右。此外，針對固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈中的標的，設備和材料方面都有不同的增量需求，如電解質(zhì)硫化鋁、鋰金屬負極等關鍵材料，以及相關設備如麥克諾爾的干法輥壓設備、等靜壓設備等。對于固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈的布局和投資建議有哪些?投資方面，應重點關注以硫化鋰路線為代表的高能量密度標的，同時關注設備端如麥克諾爾、先導、銀河紅工科技等在前段、中段工序的增量設備供應商。此外，還包括璞泰來聯(lián)營激光、三強新材、上海喜霸、有研新材、硅基負極的源力股份和天奈科技等在固態(tài)電解質(zhì)和上游材料領域的布局。英聯(lián)股份是去年推薦過的金屬鋰負極企業(yè)，預計今年利潤轉(zhuǎn)正且二季度環(huán)比增長。公司在鋰金屬負極領域?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)出較好的測試性能，預期大幅提升循環(huán)壽命。公司設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)驗基礎上拓展更多產(chǎn)業(yè)鏈新領域。對于固態(tài)電池行業(yè)當前的發(fā)展階段和未來展望有何看法?當前整個固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈進展超預期，今年尤其是下半年被視為中式關鍵期，比去年預期提前半年以上。工信部相關項目將在今年底前完成中期審查，電池材料體系逐漸定型，原材料性能達到量產(chǎn)要求，固態(tài)電池將進入測試和快速迭代的關鍵期。固態(tài)電池因其自身阿爾法成長屬性，成為電芯行業(yè)中少數(shù)具有持續(xù)成長性的方向之一。
