固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途

证券(quàn)时(shí)报记者安宇飞

在锂电池的(de)进化之路上，全固态电池是终极目标。而近期多(duō)家电池企业纷纷发布全固态电池产品，为全固(gù)态电池产业化按(àn)下了“加速键(jiàn)”：8月28日，鹏(péng)辉能源(yuán)发布了(le)第一(yī)代全固态电池；同(tóng)一天，中创新航发布了名(míng)为“无界”的(de)全(quán)固态电池，计划(huà)在2027年(nián)实现小批量装车验证；宁德时代表示，公司全固态电池2027年有望实现小批量生(shēng)产……

中信证券研报测算称，2030年全球固(gù)态(tài)电池出货需(xū)求将达643GWh，2024年~2030年(nián)复合年均增长率达133%，合计市场空间达1.2万亿元。固态电池的产业化大幕已经缓缓拉开。

全国固态电池(chí)的发展情况究竟如何？从(cóng)液(yè)态到半固态(tài)、再(zài)到全固态电(diàn)池的征途上有哪些“险关要隘”难以攻克？证(zhèng)券时(shí)报记者探访多家固态电池产业链厂商寻求答案。

固态电池(chí)

产业化“大幕揭开”

一瓶不(bù)起眼的(de)白色粉末，蕴藏(cáng)着锂电池从液态走向固态的“庞大能量”，这是(shì)广汽埃(āi)安向证券时报记(jì)者展示(shì)的(de)全固态电解质(zhì)。走进位于广州市番禺区的广汽埃安(ān)大堂展(zhǎn)厅，记者(zhě)看到了用玻璃瓶装起来的(de)粉末状(zhuàng)高环境适(shì)应性复合固态电解质，以及用其生产的锂金属全(quán)固态(tài)电池、无锂负极全固态(tài)电池。

据广汽埃安工作人(rén)员(yuán)介绍(shào)，采(cǎi)用固态电解质生产的全固态电(diàn)池“开发难度堪比攀登珠(zhū)穆(mù)朗玛峰”，它可以实现高安全性(xìng)能和(hé)400Wh/kg的超高(gāo)能量密度，让汽车续航里程突破1000公里。广汽埃安计划在(zài)2026年完成全固态电(diàn)池(chí)开发，并首先搭载于昊铂车型。

据起(qǐ)点研究院统计(jì)，中国固态电(diàn)池产业链企业(yè)主要(yào)集中在珠三角和长三角。从珠三角到长三角(jiǎo)，从(cóng)中游电池企业上溯到锂(lǐ)电设备厂(chǎng)商，记者(zhě)来(lái)到位于江苏无锡的先导智能工厂。一台(tái)台精密(mì)又庞大的锂电设备在这里被制造出来，先导智(zhì)能已经完成全(quán)固态电极制备、全固态电解质膜制(zhì)备设备到全固态电池整线(xiàn)解(jiě)决方(fāng)案的技(jì)术攻关。

先(xiān)导智能董(dǒng)事长王燕清向证券时(shí)报记者表示(shì)：“全固态电池从技术成熟(shú)度来看已经(jīng)接近(jìn)‘商用阶(jiē)段’，只是由于尚未实现规模化量产，成(chéng)本效(xiào)益相对较(jiào)低，目前仍处于市场探索与验证阶段。如今高(gāo)端玩家已经结束观望，正积极投身于全固态电池的市场开发和建设中，行业有望迎来快速发展机遇期。”

目前(qián)，半固态、准固态和全固态电池(chí)，被统称为固态电池。近期，鹏辉能源和中(zhōng)创新航纷纷发布全固态电池产品，而半固态电(diàn)池商业化(huà)进程更快，岚(lán)图追光(guāng)、智己L6等车(chē)型已(yǐ)经实现半固态电池(chí)的搭载，固(gù)态电池(chí)产业化大幕已经拉开。

据起点研究院(yuàn)发布的《2024固态电池发(fā)展白皮(pí)书》，截至2024年8月底，中(zhōng)国固态电池产(chǎn)业链企业(yè)（不包括设备企(qǐ)业）已超过250家，其中，电芯企业100家，固态电解质企业达50家。目前(qián)各家企业公布(bù)的（半）固态电(diàn)池产能及规划已经(jīng)超过400GWh，未来几年固态电池发展将加速落地(dì)。

电池(chí)产业链

将“翻(fān)天覆地”

现阶段(duàn)，锂电(diàn)池四大(dà)关键材料分别为正极材料、负极材料、隔膜和电解液，每个材料环节都涉及大量产(chǎn)业链企业。

而全固态电池之所以比液态电池具(jù)有更高安全性和更高能量密度，是(shì)因为其用不易燃的固态(tài)电解质取代了电解液和隔膜，可以兼容更为高比(bǐ)容的正负极材料。这意味着，液态(tài)电池走向固态电(diàn)池(chí)的进程中，电池(chí)产(chǎn)业(yè)链将产生“翻(fān)天覆地”的变(biàn)化(huà)，隔(gé)膜和电解(jiě)液企业首当(dāng)其冲。

“在制造方面，如果全(quán)固态电池(chí)采用湿法工艺(yì)，目前液态锂电池的一般设备都(dōu)不能用。如果采用(yòng)干法工艺，目(mù)前液态锂电池三分之(zhī)二的设备都不能用。因此要重(zhòng)新设计匹配全固态电池(chí)生产的工艺及设备，比如干法电(diàn)极制备技术等。”起点研究院研究主(zhǔ)管吴(wú)雨龙表示。

中南大学(xué)张永柱教授(shòu)表(biǎo)示，做半固态和全固态就要对目前的产线进行修改、调整，这(zhè)需(xū)要一(yī)些时间。在新能源行业里，液态电池产线已经(jīng)投资了几万亿元(yuán)，企(qǐ)业们是一定要把传统(tǒng)的液(yè)态电池投资先收回来，然后再搞半固态和全固态。未来3年~5年，设备(bèi)厂、软件厂、芯片厂需要腾出(chū)时间来做半固态和全固态的产业化，来(lái)降低成本。

量产路上(shàng)

仍存“险(xiǎn)关要隘”

起点研究院预计，全球固态电池(chí)未来两年将加速发展，2025年到2030年(nián)将(jiāng)是半固态(tài)电池和准固态(tài)电(diàn)池产品导入期，2030年到2035年将是全固态电池产品导入(rù)期。尽管多家车企已经实(shí)现了半固态电池的“上车”，但固态电(diàn)池产业发(fā)展仍存在技术、路线、材料、成(chéng)本等多重(zhòng)难关。

从技(jì)术来看，主要是“固(gù)固界面(miàn)”的(de)难(nán)题待解。在固态电解(jiě)质中，电极和电解(jiě)质(zhì)之(zhī)间的界面接触从固—液接触变(biàn)为固—固接触(chù)，接触面积(jī)小，形成了更高的界面电阻。这导致(zhì)了固态电池循环寿命差、快充性能差等问题。“如何解决好(hǎo)固态电池(chí)中的界面问题，成了固态电(diàn)池能否大规模(mó)应用的关键，如何兼(ji固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途ān)顾电导率、减少副反应、降低阻抗仍是(shì)目前产(chǎn)业在攻克的方向。”吴雨龙表示。

从材料来看，固态电池体系采用高性能的正负极材(cái)料(liào)，往往涉及高价稀(xī)有金属，原材(cái)料成本远高于液态电池。“固态电池所需的电极材料、电解质等多(duō)为高科技(jì)新材料，加之产业链尚不(bù)完善，部分原材料未实(shí)现(xiàn)量(liàng)产，整体产业链成本也(yě)比较高昂，这也在一定程度上制(zhì)约了市场的(de)发展。”王燕清向(xiàng)记者表示。固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途

从价格来看，起点(diǎn)研(yán)究院向(xiàng)记者提(tí)供的数据显示，某固态电池企(qǐ)业卖给车(chē)企的半固(gù)态电池(chí)售价超过2元/Wh，某新兴固态电池企(qǐ)业卖给(gěi)某飞行(xíng)器企业的准固态电池售价(jià)超7元/Wh。而同期液态车用三元电芯价格是0.5元(yuán)~0.6元/Wh，磷酸铁锂电芯是0.3元~0.45元/Wh。可以(yǐ)看到，固态电池价格目(mù)前是液态电池的数倍。降(jiàng)低成本将成为固态电(diàn)池大规模商用前需要攻克的重点关隘。

不过，在液态锂(lǐ)电池的能(néng)量密度已经接近安全极限的情况下，固态电池(chí)的发展哪怕面临重重险关，也必须一一(yī)攻(gōng)克。王燕清认为：“随着生(shēng)产技术的提高和规模化生产的(de)推进，全固态(tài)电池的成本将逐渐(jiàn)下降，最终将具备(bèi)与半固态电池乃至(zhì)传统液态电池相抗(kàng)衡的(de)市场竞争力。”

在锂电池(chí)的进化之(zhī)路(lù)上，全固态(tài)电池是终极(jí)目标。

近期多家电池(chí)企业纷(fēn)纷发布全固态电池产品，为全(quán)固态(tài)电池产业化摁下了“加速键”：8月28日，鹏辉能源发布(bù)了第一(yī)代(dài)全固态电池；同一天，中创新航(háng)发布了名为“无(wú)界”的(de)全固态电池，计(jì)划在2027年实现(xiàn)小批量装车验证(zhèng)；宁德时(shí)代也(yě)表(biǎo)示，公司全固态电池2027年有望实现(xiàn)小批(pī)量生产……

有电池材料企业提供(gōng)“弹药”，锂电(diàn)池设备企业(yè)打造“枪炮”，中(zhōng)游的电池企业正共同奔赴固态电池的万亿征途。中信证券研报表示，2024年(nián)以来，我国固态电池(chí)行业(yè)出现半固态(tài)量产车型上市、半(bàn)固态电池(chí)装车渗(shèn)透率达1%等边(biān)际变化，产业化信号已至。据测(cè)算，2030年全球固态电池出货需求将达643GWh，2024年—2030年复合年均增长率达133%，合计市场空间达1.2万亿元。

固态电池的产业化大幕已经缓缓拉开，全(quán)国(guó)固态电池的(de)发展情况究竟如何？从液态到半(bàn)固态、再到全固态电池的征途(tú)上有(yǒu)哪(nǎ)些“险关要隘”难(nán)以攻克？固态电池真正“量产元年”将在何时到(dào)来？记者探访了多(duō)家固态电池产业链厂商寻求答(dá)案。

固(gù)态(tài)电池产业化“大幕揭开 ”

一瓶(píng)不起眼的白色粉(fěn)末，蕴藏着锂电池从液态走(zǒu)向固(gù)态(tài)的“庞大能量”，这是广汽埃安向证(zhèng)券时报记者展示的全固态电解质。走进位于广州市番禺区的(de)广汽埃安大堂展厅，记(jì)者(zhě)看到了用玻璃瓶装起来的粉末状的高环境适应性复合固态电解质(zhì)，以及用其生(shēng)产的锂金属全固态电池、无锂负极全固态电池。

广汽埃安固(gù)态电池(chí)和固态电解质

据广汽埃安工作人员介绍，采用(yòng)固态(tài)电解质生产的全固(gù)态电池“开(kāi)发难度堪比攀登珠穆(mù)朗玛峰”，它可以(yǐ)实现高安全性能和(hé)400Wh/kg的超高能量(liàng)密度(dù)，比目前量产(chǎn)的液态锂电池体积(jī)能量密度提升50%以上。广汽埃安也定下了一个目标：在2026年完成(chéng)全固态电池开发，并首先(xiān)搭载于昊铂车型。

据起(qǐ)点研究院统计，中国固态电池产业链企业主要集中在珠三角(jiǎo)和长三角(jiǎo)。从(cóng)珠三(sān)角到长三角，从中(zhōng)游电池企业上溯到(dào)锂电设备厂商，记(jì)者又来到位于江苏无锡的先导智能工厂。一台台精密又庞大的设备(bèi)在这里被制造而出(chū)，先导智能已经完成从全固态电极制备、全固态电解质(zhì)膜制(zhì)备设备到高压化成分容、致(zhì)密化设备(bèi)等全固态电(diàn)池整线解决方案的技术攻关，攻破了全固态电池量产的“设(shè)备大关”。

先(xiān)导(dǎo)智能工厂

先导智(zhì)能董事长王燕(yàn)清向(xiàng)证券时报记者表(biǎo)示：“全固态电池(chí)从技术成熟度来(lái)看已经接(jiē)近‘商用阶段’，只是由于尚未实现规模(mó)化量产，成本效益相对较低，目前仍处于市场探索与验证阶段。如今高(gāo)端(duān)玩家已经结束观望，正(zhèng)积极投身于全(quán)固态电池的市场开发(fā)和建(jiàn)设中，行业有望迎来快速发展机(jī)遇期。”

从技术路线来看，中国锂电池行(xíng)业从液态电池走向全固态的征途中(zhōng)，还要经(jīng)过半固态、准固态电池的过(guò)渡阶段(duàn)。半固态、准固态和全固态(tài)电池，被统称为固(gù)态电池。近期，鹏辉能源和中创新航纷(fēn)纷发布全固态电池(chí)产品，而半固态电池商业化进程更(gèng)快，岚图追光、智己L6等车型均搭载半固态电池(chí)，vivo X Fold3系列手机(jī)也采用了半固态电池，固态电池已经拉开了(le)产(chǎn)业化的大幕。

据起点研究院发布的《2024固(gù)态(tài)电池(chí)发展白皮(pí)书》，截至2024年8月底，中国固态(tài)电池产(chǎn)业链企业（不包括设备企业）已超过250家，其中(zhōng)电芯企业100家，固态电解质企业(yè)达50家。目(mù)前(qián)各家企业公布的（半(bàn)）固态电池产能(néng)及(jí)规划(huà)已(yǐ)经超过400GWh，未来几年固态电池发(fā)展将加速落地。

资本也为固态电池产业的发展(zhǎn)“添了一把火”。起(qǐ)点研(yán)究院向(xiàng)记者提供的数据显示(shì)，从2021年1月1日到2024年8月30日(rì)，据不完全统计，国内固态电池产(chǎn)业(yè)链融资案例发生不低于40例，融资金额超(chāo)过(guò)95亿元，其中(zhōng)卫蓝新能源融资6次，太蓝新能源融资5次。

电池产(chǎn)业链将“覆地翻天”

现(xiàn)阶段(duàn)，液态(tài)锂电池的四(sì)大关键材料分别为正(zhèng)极材料、负极材料、隔膜(mó)和电解液，每个(gè)材料环节(jié)都涉及大量(liàng)产业链企业。而全固态电池之所以比起液态电池具有更高安全性和更高能量密度，是因为其用不(bù)易燃(rán)的固态电解质(zhì)取代了电(diàn)解液和隔膜，可以兼容更为高比容(róng)的正负极材料(liào)。

这意味着(zhe)，液态电池(chí)走向固态电池的进程中，电池产业链将(jiāng)产生(shēng)“翻天覆地(dì)”的(de)变化。英(yīng)诺贝森能源科(kē)技集团联合创始人、副总裁徐万江认为：“全固态电池技术对产(chǎn)业(yè)链(liàn)主要(yào)环节的影响程度，从大到小(xiǎo)依次为隔(gé)膜(mó)、电解液、负极(jí)材料、正极材料。”

起点研究院研究主管吴雨龙表示，从正极材料来看，现有液态电(diàn)池主要采用三(sān)元、磷酸铁锂和钴酸锂等，全固(gù)态电池将采用超(chāo)高镍三元、镍锰酸(suān)锂、富锂锰基等(děng)。从负极材料来看，液态(tài)电池主要采用石墨，全固态电池的(de)硅碳系比例会提高，锂金属也将更多应用(yòng)在固态电池负极。

除此之外(wài)，锂电设备(bèi)方面将迎来大规模“更新(xīn)换代”。“在制造方面，如果(guǒ)全固(gù)态电池采(cǎi)用湿法(fǎ)工艺，那么目(mù)前(qián)液态锂(lǐ)电池的一般设备都不能(néng)用。如果采用干法工艺，那么目前(qián)液态锂电池三分之二(èr)的设备都不能用，因此要重新设计(jì)匹(pǐ)配全固态电池生产的工(gōng)艺及设备。” 吴雨龙说。

不过，液态电池(chí)产业链企(qǐ)业仍有较长的“缓(huǎn)冲期”来应对上述变化固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途。中南大学张永柱教授表示，半(bàn)固态(tài)和全固态要对目前的产线进行修改、调整，这需(xū)要一些时间。在新能源行业里，液态(tài)电池产线已(yǐ)经投资了几万亿，企业们是一定要把传(chuán)统的液态电(diàn)池投资先收回来，然后再搞半(bàn)固态和全固态。未来3年—5年，设备厂、软件厂、芯片厂需要腾(téng)出时间来做半固态和固态的(de)产业化，来降低成本。

张永柱认为，未来锂电池产业(yè)将是多种技术路线共存的局面，到2030年半固态电池有望占据10%的市场份(fèn)额，全固态电池占据5%的市场份额，改良的(de)液态电池仍然是主流。

量产路(lù)上仍存“险(xiǎn)关要隘”

起点研究(jiū)院预计，全球固态电池未来两年将加速发(fā)展，2025年到2030年将是(shì)半固态(tài)电池和准固态电池(chí)产品导入期，2030年(nián)到2035年将(jiāng)是全固态电池产品导入期。

尽管多(duō)家车企已经实(shí)现(xiàn)了(le)半固(gù)态电池的“上车(chē)”，但固态电池产业发展仍存在技(jì)术、路线、材料、制造、成本等多重难关。

从技术来看，主要是“固固界面”的难(nán)题待解。在固态电解质中，电极和电解质之间的界面接(jiē)触从固—液接触变(biàn)为固—固接触，接触面积小，形成了更高的界面电(diàn)阻。这导致(zhì)了固(gù)态电(diàn)池循环寿(shòu)命差、快充性能差等问题。“如何解决好固态电池中的界面问题，成为了固态电池能否大规模(mó)应用的关键，如何(hé)兼顾电导率、减少(shǎo)副反应、降低阻抗仍是目前产业在攻克的方向。”吴雨(yǔ)龙表示。

其次，固态电池涉(shè)及路线较多，仅(jǐn)固态电解质(zhì)就涉及聚合物、氧化物、硫化物三大路(lù)线。吴雨龙称，根据固态电解质前驱体材料的选材不同，每种路线下面又有很多分(fēn)支，哪种路线综合性能最优、成本最具有性价比、最有(yǒu)可能实现大规模(mó)量产，都需要学界和产业界共同努力“探路”。

从材料来看，固态电池体系采用高性(xìng)能的正负(fù)极材料，往往(wǎng)涉及高价稀有(yǒu)金属，原材料成本远高于液态电池。“固态电池所需(xū)的电极材料、电解质等材料多为高科技(jì)新材料，加之产业链尚不完善，部分原材料未实现量产，整体(tǐ)产业链成本也比较(jiào)高昂，这也在一定程度上制(zhì)约了(le)市(shì)场的发展。”王燕清(qīng)向记者表示。

制造(zào)方面，由于固(gù)态(tài)电池在电解质、制造工艺方面与液态电池存在显(xiǎn)著差异，因此需(xū)要开发全新的生产设(shè)备和工艺流程。吴雨龙表示(shì)，干法电(diàn)极制备技术、电解(jiě)质转印涂布技术、等静压成型技术等都有待进一步攻克，很多生(shēng)产环节设备需要定制生产(chǎn)，这些都进一步抬高了制造成本。

从价格(gé)来看，起点研究院向记者提供的(de)数据显示，某固态电池企业卖给车企的半固态电池售价超过2元/Wh，某新兴固态(tài)电池企业卖给某飞(fēi)行器企业的准固态电池售价超7元(yuán)/Wh。而同期液态车(chē)用三元电芯价(jià)格是0.5元(yuán)—0.6元/Wh，磷酸铁锂电芯是0.3元—0.45元/Wh。可以看到，固态电池价格目(mù)前是液态电池(chí)的数倍。降低成本将(jiāng)成为固态电池大规模商(shāng)用(yòng)前(qián)需要攻克的重(zhòng)点关隘。

不过(guò)，在液态锂电池的能量密度已经接近安全极限的情况下，发展(zhǎn)固态电池是大(dà)势所趋。王(wáng)燕清认为：“随着生产技术的提高和规模化生产的推进，全固(gù)态电池的成本将逐渐下降，最终将(jiāng)具备与半固态电池乃至传(chuán)统液态电池相抗衡的市场(chǎng)竞争力。”

校对：王锦(jǐn)程

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