固态电池行业处于产业化元年 固态电池行业市场机遇分析2023

• 方蔓桃 2023年9月28日 来源：百度 550 30
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全固态电池界面接触问题较为严重，工艺尚不成熟，生产成本高昂。固态电解质缺乏流 动性，导致固-固接触面积小，阻抗增大等问题出现，整体电导率较低，制约固态电池产 业化应用。研发合适的固态电解质以及电极材料体系难度较大，且目前固态电池的工艺 技术尚未成熟，

目前固态电池行业处于产业化元年，全球主流车企、电池厂纷纷布局加码，但受限于供给端技术、产线、成本等因素，全固态电池量产仍需时日，半固态电池已经率先实现装车，并在后续车型上有望发力。此外，固态电池在3C数码、无人机等应用场景也已实现拓展，有望进一步贡献增量。

固态电解质包含聚合物、氧化物、硫化物三种类型。聚合物兼具柔性与低成本，与现有产线兼容度高;氧化物稳定性突出，综合性能优秀，成本适中;硫化物电导率更高，动力电池场景远期更有前途，但稳定性较差，目前还处于研发阶段。目前半固态电池主要采用氧化物(LLZO、LATP、LLTO)与聚合物固态电解质(PEO基)。

如果你想了解固态电池行业的环境、行业发展现状、产业链发展状况、市场供需、竞争格局、标杆企业、发展趋势、机会风险、发展策略与投资建议等进行了分析……我们研究院撰写的《2023-2028年中国固态电池行业发展分析及投资战略研究报告》。重点分析了我国固态电池行业将面临的机遇与挑战，对固态电池行业未来的发展趋势及前景作出审慎分析与预测。

固态电池采用固态电解质取代电解液，具备安全性优势。固态电池采用固态电解质部分 或全部代替电解液。固态电解质主要包括聚合物、氧化物、硫化物三种类型。与电解液 相比，固态电解质同时具备不易燃、耐高温、化学活性低的特性，此外还具备一定的力 学强度，可以更好的抑制锂枝晶生长，抵抗外界应力冲击，降低热失控风险，从而大幅 提高电池安全性能。 固态电解质兼容更高比容量正负极材料，打开能量密度上升空间。“里程焦虑”是电动车 领域始终绕不开的话题，也不断推动着电池能量密度的不断提高。正负极材料化学体系 决定着电芯能量密度的上限。与电解液相比，固态电解质具备更高的安全性与更宽的电 压窗口，有望解决高压正极材料如富锂锰基、尖晶石镍锰酸锂与现有电解液不兼容的问 题。固态电解质具备一定结构强度，可以补偿负极材料尤其是硅基材料的体积变化应力， 也不容易导致锂损耗，提升硅基材料循环性能，从而使硅基负极向更高硅含量拓展。此 外，固态电解质适配锂金属负极，有望最终实现锂金属电池的产业化。

日产表示已经成功开发出全固态电池，预计2025年试生产，2028年正式生产一款固态电池的电动汽车;赣锋宣布搭载自家电池的固态纯电SUV将要在今年上市;高乐股份发公告正式量产2GWH固态电池项目......种种消息令人感觉固态电池商业化的脚步越来越近了。

同时，股市固态电池板块大爆发，强势吸睛。珈伟新能、山东章鼓、新纶新材、金龙羽、豪鹏科技等出现涨停，赣锋锂业收涨超6%，翔丰华涨超12%，上海洗霸，短短两周内股价更是上涨近7成。

固态电池是一种使用固体正负极和固体电解质，不含有任何液体，所有材料都由固态材料组成的电池，具有安全性好、能量密度高、循环性能强、适用温度范围大等优点。固态电池被公认为下一代电池的重要发展方向，有望在消费电子、电动汽车、规模储能方面获得应用。

全固态电池界面接触问题较为严重，工艺尚不成熟，生产成本高昂。固态电解质缺乏流 动性，导致固-固接触面积小，阻抗增大等问题出现，整体电导率较低，制约固态电池产 业化应用。研发合适的固态电解质以及电极材料体系难度较大，且目前固态电池的工艺 技术尚未成熟，特别是在大规模生产方面存在一些挑战。此外，固态电池使用的材料多 为新型材料，成本相对较高，由于制造工艺尚未成熟，生产设备和流程的投入也较大， 导致在当前情况下固态电池的生产成本居高不下。

半固态电池兼具性能与生产优势。半固态电池是液态电池向全固态电池过渡的中间方案，采用原位固化技术引入聚合物凝胶网络，通过在正极材料、负极材料或隔膜两侧涂覆固 态电解质，同时保留传统液态电解液，实现固-液混合。 与液态电池相比，半固态电池引入了固态电解质，可以在现有体系的基础上提升能量密 度与安全性;与全固态电池相比，半固态电池保留了部分电解液，改善了电导率以及界 面接触的问题。由于基本保留了液态电池结构，半固态电池与现有产线兼容度高，没有 对电池企业生产工艺带来更大挑战，综合来看是行业目前更优的选择方案。

在锂离子电池的体系之外，钠离子电池也在未来市场格局中占有一席之地。钠离子电池的优势在于，钠金属的储备资源丰富，价格低廉，而且离子电导率相同时，钠盐比锂盐电解液的浓度低，因此成本更低。此外，钠离子还具有更好的界面动力学能力。尽管当前钠离子电池的很多优势还停留在概念阶段，但这一细分领域无疑蕴藏巨大商业潜力。

当前，钠离子电池市场处于多种材料体系并行发展状态：正极路线主要包括金属氧化物路线、聚阴离子路线、普鲁士蓝/白路线;负极材料有碳基材料、过渡金属化合物、合金类、有机类;而电解液体系则包括有机系、水系和固态。不同正负极材料体系需要适配不同的钠电电解液，电解液配方和电芯性能之间存在复杂的构效关系，电解液方案中不同溶质、溶剂、添加剂配方极大影响电芯性能，目前钠离子电池技术迭代方式盘根错节，较为复杂，但归纳来说，性能上主要存在两个优化方向：

在新能源汽车产业风生水起的背景下，全球多个龙头企业开始在固态动力电池技术研发领域重点发力，其研发重点就在能量密度和安全性两个维度。其中，欧美日韩等发达国家的巨头企业，在多个细分技术领域优势明显。其中，以三星、三菱、宝马、现代、比亚迪、宁德时代为首的数家企业旨在通过独自研发或组合并购等方式加紧布局固态电池的储备研发;以宝马、丰田、博世、本田为代表的领先车企则选择通过合作的方式确定研究方向。

此外，丰田宣布与松下合作研发固态电池;宝马宣布与SolidPower公司合作研发固态锂电池;博世与日本著名的GSYUASA(汤浅)电池公司及三菱重工共同建立了新工厂，主攻固态阳极锂离子电池;而本田与日立造船合作建立的机构也已研发出Ah级电池。日本更是将固态电池研发提升到国家战略高度，而我国也早将固态电池研发提上日程。2020年11月，国务院办公厅印发了《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》。其中明确指出，要加快固态动力电池技术研发及产业化，这为我国固态电池产业发展提供了坚实的政策后盾。

整个新能源电池市场空间不断扩大，这就导致液态锂电池供不应求。和液态锂电池相比，目前市场上已经流通的半固态电池技术更先进，产品优势更明显，因此在市场接受度方面也在不断提高。随着市场占有率不断哭到，更多的企业也将专注于解决全固态电池存在的技术瓶颈，以便将下游应用市场进一步延伸，开拓更广阔的市场。

近年来，固态电池作为锂电池终极技术路线之一，已被不少上市公司关注并加速布局。国内布局企业主要包括威格路、清陶能源、宁德时代、比亚迪、赣锋锂业、万向一二三、比亚迪、国轩高科、珈伟股份、辉能、北京卫蓝等。

从国际范围内的竞争格局来看，全球固态电池研发可分为日韩、欧美以及中国三大板块。日韩起步最早，并选择了硫化物固态电解质路线，目前持有的固态电池专利数量全球领先，其开发模式主要采取车企、电池和材料企业以及高校等科研机构联合研发。而欧美则以氧化物固态电解质路线居多，主要采取大型车企投资入局、自主开发的模式。我国当前市场较为活跃，布局固态电池的企业既包括老牌电池企业，也有上游原材料企业和背靠大学研究所的科研专门机构。我国制造商选择的路线也非常丰富：硫化物路线代表企业有宁德时代、蜂巢能源等;氧化物路线代表企业有赣锋锂业、辉能科技等。同时，由于单一的电解质技术路线很难解决所有的问题，因此很多企业寻求复合路线，例如卫蓝新能源则以氧化物和聚合物为主。

从企业数量来看，国内固态电池企业数量处于逐年增加状态。据企查查数据显示，目前我国共有996家固态电池相关企业，2017年至2022年10月分别新增企业70家、98家、93家、58家、58家、30家。从地区分布来看，广东省260家、北京市77家、江苏省156家、上海市48家、浙江省67家。

2月7日，干亿锂矿巨头赣锋锂业宣布，控股子公司赣锋锂电在固态电池领域获得新突破，搭载赣锋锂电三元固液混合锂离子电池的纯电动SUV赛力斯SERES-5计划干2023年3月开始交付。

所以半固态电池未来市场渗透率有望提升。考虑到固态电解质产业链发展尚处于早期，材料 实际价格与原材料成本相差较大，加工成本高昂，我们认为随着技术的不断完善叠加规 模效应，半固态有望率先在各个下游场景中得到应用。半固态电池可以适配更高比容量 的正负极材料，能量密度提升后，单位成本有望进一步降低。综合考虑半固态电池相比 液态电池在安全性、能量密度上的优势，我们认为半固态电池具备较强市场竞争力，未 来市场渗透率有望逐渐提升。

光大证券分析指出，2022-2023年会有一批领先的半固态电池企业逐渐发布车规级电池，2022年蔚来发布ET7、东风发布E70凤图发布泪风等搭载半固态电池的车型，预计2030年全固态电池实现商业化应用，固态电池将优先从高端应用市场开始商业化，例如无人机、医用等领域，逐步向动力及消费电池领域扩展。

固态电池行业前景分析

对于固态或半固态电池电解质，和惯常电解液一样，都应考虑离子导通、电子绝缘、和电极的物理接触、抗正极氧化、抗负极还原、电化学稳定、热稳定、空气稳定、机械稳定等诸多因素，前述各个指标的对应温度特性等性能需求，以及综合成本低廉的规模推广需求。

半固态电池装车量产加速验证。目前半固态电池已经在相关车型上得以量产验证。东风 旗下已有两款搭载半固态电池车型，22 年 E70 实现首批小规模交付，23 年岚图追光正式 量产，但其电池性能相较于目前液态电池而言并不具备优势。蔚来 ET7 可搭载卫蓝新能 源研发的 360Wh/kg 电芯，续航可突破 1000 公里，于今年 6 月底实现交付，进入量产阶 段。赛力斯 SERES5 搭载赣锋锂业第一代固态电池，能量密度为 260Wh/kg，今年 6 月已 经实现首批交付。上汽、长安、广汽、北汽等车企也都推出了半固态电池的装车计划。

氧化物、硫化物未来有望突破。除已经被广泛应用的聚合物体系以外，氧化物、硫化物 体系未来在消费电池领域也有望突破。2023 年 3 月，小米发布了预研的固态电池技术， 采用正极涂覆氧化物电解质，适配锂金属负极，不仅实现 6000mAh 超大容量、能量密度 突破 1000Wh/L，更大幅提升低温放电性能和安全性能。2023 年 5 月，据韩媒 The Elec 报 道，三星 SDI 在加大动力电池研发的同时，也计划将开发的硫化物固态电池应用在智能 手机等移动设备上。

固态电池的需求主要来自动力电池、消费电池以及储能电池三个领域，我国固态电池的出货量与这三个领域的锂电池需求量及固态电池在这三个领域的渗透率息息相关。由于目前固态电解质材料的锂离子电导率偏低等技术问题及成本昂贵等难题还未解决，全固态电池还无法马上量产。据GII数据，到2026年国内固态电池出货量将达到38.9GWh。

未来，想要了解更多固态电池行业详情分析，可以点击查看中研普华研究报告《2023-2028年中国固态电池行业发展分析及投资战略研究报告》。

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