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)时报记者安宇飞

在锂电池的进化之(zhī)路上，全固态电池是终极目标。而近期多家(jiā)电(diàn)池企业纷纷发布全固态电池产品(pǐn)，为全固态(tài)电池产业化按下了“加速(sù)键”：8月28日，鹏辉能源发布了(le)第一代全固态(tài)电池；同一天，中创新航发布了名为“无界(jiè)”的全固态电池，计划在2027年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(xiǎo)批量(liàng)生产……

中信证券研报测算称，2030年全球(qiú)固态电池出货需求(qiú)将达643GWh，2024年~2030年复合年均增长率达133%，合计市(shì)场空间达1.2万(wàn)亿元。固态电(diàn)池的产业(yè)化大(dà)幕已经缓缓拉开。

全国固态电池的(de)发展情况究竟如何？从液态到半固态、再到全固态电池的征途上有哪些“险关要隘”难以攻(gōng)克？证(zhèng)券时报记者探访多家固态电池产业链厂商寻求答案。

固(gù)态电池

产业化“大幕揭开”

一瓶不起眼的(de)白色粉(fěn)末，蕴藏(cáng)着锂(lǐ)电池从(cóng)液态走向(xiàng)固态的 “庞大(dà)能量”，这是广汽埃安向证券时报记者展示的全固态电解质。走进位于广州市番(fān)禺区(qū)的广汽埃安大堂展厅，记者看到了用玻璃瓶装起来的粉末状高(gāo)环境(jìng)适(shì)应性复合固态电解质，以及用其生产的锂金属全固态电池、无锂负极全固态电(diàn)池。

据广(guǎng)汽埃安工作人员介绍，采用固(gù)态电解质生产(chǎn)的全固态电池“开发(fā)难度堪比攀登珠(zhū)穆朗(lǎng)玛(mǎ)峰”，它可以实现高安全性能(néng)和400Wh/kg的超高能量密度(dù)，让(ràng)汽车续航里程突破1000公里。广汽埃安计划在2026年完成全固态电池(chí)开发，并首先搭载于昊铂车型。

据起点研究院统计，中国固态电池产业链企业主要集中在(zài)珠(zhū)三角和长三角。从珠三角到长三角，从中游电池企业上溯(sù)到锂电设备厂商，记者来到位于(yú)江苏无锡的先导智能工厂(chǎng)。一台台精密又庞大(dà)的锂电设备在这里被制造出来，先导智能已经完成全固态电极制备、全固态电解质膜制备(bèi)设备到全固态电池整(zhěng)线解决方案(àn)的技(jì)术攻关。

先导智能董(dǒng)事长王燕(yàn)清向证券时报记者表示：“全固(gù)态电池从技(jì)术成熟度来看已经接近‘商(shāng)用阶段’，只是由于尚未实现规模化量产，成本效益相对较(jiào)低，目(mù)前仍(réng)处于市场探索与验(yàn)证阶段。如今高端玩家已(yǐ)经结束观望，正积极投身于全固(gù)态电(diàn)池的市场开发(fā)和建设中(zhōng)，行业有望(wàng)迎来快速发(fā)展机遇(yù)期(qī)。”

目前，半(bàn)固态、准固态和全固态电池，被统称(chēng)为固态电池(chí)。近期，鹏辉能源和中创新航纷纷发布全固(gù)态电池产(chǎn)品，而半固态电池商(shāng)业化进程更(gèng)快，岚图追光、智己L6等车型已经实现(xiàn)半固态电池(chí)的搭载，固态电池(chí)产业化大幕(mù)已经拉开。

据起点研(yán)究院发布(bù)的《2024固(gù)态电池发展白皮书》，截至2024年8月底，中国(guó)固态电池产业链企业（不包括设备企业）已超过250家，其中，电芯企业100家，固态电解质(zhì)企业达50家。目前各家企业公布的（半(bàn)）固态电池产能及规划已(yǐ)经超过400GWh，未来几年固(gù)态电池发展将加速落地。

电池产业链(liàn)

将“翻天覆地(dì)”

现阶(jiē)段，锂电池(chí)四大(dà)关键材料(liào)分(fēn)别为正(zhèng)极材料、负极材料、隔(gé)膜和(hé)电(diàn)解液(yè)，每个材(cái)料环节都涉及大量产业链企业。

而全(quán)固(gù)态电池之所以比液态电池具有更高安全性和更(gèng)高能量密度，是因(yīn)为其用不易燃的(de)固态电解质取代了电解液(yè)和隔膜，可以兼容更为高(gāo)比容的正负(fù)极材料。这意味着，液态电(diàn)池(chí)走向固态电池的进程中，电池产业链将产(chǎn)生“翻(fān)天覆(fù)地”的(de)变化，隔(gé)膜和电解液企业首当其冲。

“在制造方面，如果全(quán)固态电池采用湿法工艺，目(mù)前液态锂电池的一般(bān)设备都不能用。如果采用干法工艺，目前液态锂电池三分之二的设备都不能用。因此(cǐ)要重新设计匹配全固(gù)态电池生产的工艺及设备，比如干法电(diàn)极制备技术等。”起点(diǎn)研究院研究主管(guǎn)吴雨龙表示。

中南大学(xué)张永柱(zhù)教授表示，做半固(gù)态和全固(gù)态就要对目前的(de)产线进行修改、调整，这需要一些时间。在(zài)新能源行业里(lǐ)，液态电池产线已经(jīng)投(tóu)资了几万亿(yì)元，企业们是一(yī)定要(yào)把传统的液态电池投资先收回来，然(rán)后再搞半固态和全固态。未来3年(nián)~5年，设备厂、软件厂(chǎng)、芯片厂需要腾出时间来做半固态和全固态(tài)的产业化，来(lái)降低成本。

量产路上(shàng)

仍存“险(xiǎn)关要(yào)隘”

起(qǐ)点(diǎn)研究院预计(jì)，全球固态电池未来两年将加速发展(zhǎn)，2025年到2030年将(jiāng)是(shì)半固态电池和准固态(tài)电池(chí)产品导入期，2030年到2035年将是(shì)全固态电池产(chǎn)品导入期。尽管多家车企已(yǐ)经实现了半固态电池的“上车”，但固态(tài)电池产业发展仍存在技术、路线、材料、成本等多重难(nán)关(guān)。

从技术(shù)来看(kàn)，主要是“固固界面(miàn)”的难题(tí)待解。在固态电解质中，电极和电解质之间的界面接(jiē)触(chù)从固—液接触变为固(gù)—固接触，接触面积小，形成了更高的界面电(diàn)阻。这(zhè)导(dǎo)致了固(gù)态电池循环寿命差、快充性能差等问题。“如何解决好固态电(diàn)池中的界面问题，成了(le)固(gù)态电池能否大(dà)规模应用的关键，如何兼顾电导率、减少副反应、降低(dī)阻抗仍是目前产业在攻克的方向。”吴雨龙表示。

从材料来看，固态电(diàn)池体系采用高性(xìng)能的正负极材料，往往(wǎng)涉(shè)及高价稀有金属，原材料成本远高于液态电池。“固态电池(chí)所需的电极材料、电解质等多为高科技新材料，加(jiā)之(zhī)产业链尚不完(wán)善，部分原材料未实现量产，整体产业链(liàn)成本(běn)也比较高昂，这(zhè)也(yě)在一定程度上制约了市场(chǎng)的(de)发(fā)展。”王燕(yàn)清向记者表示。

从价格来看，起(qǐ)点研究院(yuàn)向记者提供的数据显示(shì)，某固态电池企(qǐ)业卖给车企的半固态电池售价超过2元/Wh，某新兴固态电池企业卖给某飞行(xíng)器企(qǐ)业的(de)准固态电池售价超7元/Wh。而同(tóng)期液态车用三元电芯价格是(shì)0.5元~0.6元/Wh，磷酸铁锂电(diàn)芯(xīn)是0.3元~0.45元(yuán)/Wh。可以看到，固(gù)态电池(chí)价格目前是(shì)液态(tài)电池的数倍。降低成本将成为固态电池大规模商用前需要攻克的重点关隘。

不过，在液态锂(lǐ)电池的能量密(mì)度已经接近安全极限的情况下，固态电池的发(fā)展哪怕面(miàn)临重重险(xiǎn)关，也必须(xū)一一攻克。王燕清认为：“随着生产技术的提(tí)高和规模化生产的推进，全固态电池的成本将逐渐下降，最终将具(jù)备与半固态电(diàn)池乃至传统液态(tài)电池相抗(kàng)衡的市场竞(jìng)争力。”

在锂电池的(de)进化之路上，全固(gù)态电池是终极目标(biāo)。

近期(qī)多家(jiā)电(diàn)池(chí)企业纷(fēn)纷发布全固态电池产(chǎn)品，为全固态电池产业化(huà)摁下了“加速键”：8月28日，鹏辉能(néng)源发布了第一(yī)代全固态电固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途池；同一天，中创新航发布了名为“无界 ”的全固态电(diàn)池，计划在2027年(nián)实现小批量(liàng)装车验证；宁德时(shí)代也表(biǎo)示，公司(sī)全固态电池2027年有望实现小批量生产……

有电池(chí)材料企业提供“弹药”，锂电池设备企业打造“枪炮”，中游的电池企(qǐ)业正共同奔(bēn)赴固态电池的万亿(yì)征途。中信(xìn)证券研报表示，2024年以来，我国固态电池行业出现半固(gù)态量(liàng)产车型上市、半固态电池装车渗透率达1%等边际变化，产业化信号已至(zhì)。据测算，2030年(nián)全球固态电(diàn)池出货(huò)需求将达643GWh，2024年—2030年复合年均(jūn)增长率达(dá)133%，合计市场空间达1.2万亿元(yuán)。

固态电池的产业化(huà)大幕(mù)已经缓缓拉开，全国(guó)固态电池的发展情况究竟如(rú)何(hé)？从液态到半固态、再到全固态电(diàn)池的征途上有哪些“险关要(yào)隘”难以攻克？固态电池真正“量产元年”将(jiāng)在何时到来？记者探访了(le)多家固态电池产业链厂商寻(xún)求答案。

固态电池产业化“大幕揭开”

一瓶不起眼的白色(sè)粉末，蕴藏(cáng)着锂电池从液态走向固态(tài)的(de)“庞大(dà)能量”，这是广汽埃安向证券时报(bào)记者展示的全固态电解质(zhì)。走进(jìn)位于广州市番禺区的广(guǎng)汽埃(āi)安大(dà)堂展厅，记者看到了用玻璃瓶装起来的粉末状的高环(huán)境适应(yīng)性复合固态电解(jiě)质(zhì)，以及用其生产的锂金(jīn)属全固态电池、无锂负极全固态电池。

广汽埃安固态电池和固态电解(jiě)质

固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途据广汽埃(āi)安工作(zuò)人员介绍(shào)，采用固态(tài)电解质生产的全固态电池“开(kāi)发难度堪比攀登(dēng)珠穆朗(lǎng)玛峰”，它可(kě)以实现(xiàn)高安全性能和400Wh/kg的超高能量密(mì)度(dù)，比目前量产的液态锂电池(chí)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年完成全固态电池开发，并首先(xiān)搭(dā)载于昊铂(bó)车型。

据起点研究院统计，中(zhōng)国固态电池产业(yè)链(liàn)企业主要集中在(zài)珠三角和长三角。从珠三角到长三角，从中游电池企业(yè)上溯到锂电设备厂商，记者又来到位(wèi)于江苏(sū)无锡的先导智能(néng)工厂。一台台精密又庞大的设备在这里被制造而出，先导智能已经完成从全固态电极制备、全固态(tài)电(diàn)解质膜制备设备到高压化成(chéng)分容、致密化设(shè)备等全固态电池(chí)整线解(jiě)决方案的技(jì)术攻关，攻破了全固态电池量(liàng)产的(de)“设备大关”。

先导智能工厂

先导(dǎo)智能董事长王燕清向证券时报记者(zhě)表示：“全固态电池从技术成(chéng)熟度来看已经接近‘商用阶段’，只是由(yóu)于尚(shàng)未实现(xiàn)规模化量产，成(chéng)本效(xiào)益相对较低，目前仍处于市场探索与验证(zhèng)阶段。如今高端玩家已(yǐ)经结束观望，正积极投身于全固(gù)态电池的(de)市场开发和建设(shè)中，行业有望迎来快(kuài)速(sù)发展机(jī)遇(yù)期(qī)。”

从技术(shù)路线来看，中国锂电池行业从液态电池走向全固态的征途中(zhōng)，还(hái)要经过半固态(tài)、准固态电池的过渡阶段。半(bàn)固态、准固态和全固态电池，被统称为固态电池。近期，鹏辉能源和中创新航纷纷发布全固态电池(chí)产品(pǐn)，而半固态电池商业化进程更快，岚图(tú)追光、智己L6等车型均搭载半固态电池(chí)，vivo X Fold3系(xì)列手机也采用了半固态(tài)电池，固态电池已经拉开了(le)产业化的大幕(mù)。

据起点研(yán)究院发布的《2024固态电池发展(zhǎn)白皮书》，截至2024年8月底，中国固态电池产业链企业（不(bù)包括设备企(qǐ)业）已超(chāo)过(guò)250家，其中电芯企(qǐ)业100家，固(gù)态电(diàn)解质企业达50家。目前各家企业公布的（半）固态电池产能及(jí)规划已经超过400GWh，未来几年固(gù)态电池发展将加速落地。

资本也为固态电(diàn)池(chí)产业的发展“添了一把火”。起点研究(jiū)院向(xiàng)记(jì)者提供的数据显示，从2021年1月1日到2024年(nián)8月30日，据不完全统计，国内固态电(diàn)池产业链融资案例发生不低于40例，融资金额超过95亿(yì)元，其(qí)中卫蓝新能源融资6次(cì)，太蓝新(xīn)能源(yuán)融资5次。

电(diàn)池(chí)产业链将“覆地翻天 ”

现阶段，液态锂电池(chí)的四大关键(jiàn)材料分别为正极材料、负极材料、隔(gé)膜和电解液，每个材(cái)料环节都涉及大量产(chǎn)业链(liàn)企业(yè)。而(ér)全固态电池之所以比起液态(tài)电池具有更高安(ān)全性和更高能量密度，是因为其用不(bù)易燃的固态电解(jiě)质取代了电解液和隔膜，可以兼容更为高(gāo)比容的正负极材料(liào)。

这意味(wèi)着，液(yè)态电池走向固态(tài)电池的进程(chéng)中(zhōng)，电(diàn)池产业链将产(chǎn)生(shēng)“翻天覆地”的变化。英诺(nuò)贝森能(néng)源科技(jì)集(jí)团联合创始人、副总裁徐万江认为：“全固态电(diàn)池技术对产业链主要环(huán)节的影响程度，从大到小依次为隔膜、电解液、负极材料(liào)、正极材料。”

起点研究院研究主管吴雨龙表示(shì)，从正极材料来看，现有液(yè)态电池主(zhǔ)要采用(yòng)三元、磷酸铁锂和(hé)钴酸固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途锂等，全固态电池将采用超(chāo)高镍三元、镍锰(měng)酸锂(lǐ)、富锂锰基等。从负极材料来看，液态电池(chí)主要采用石墨，全固态电池的(de)硅碳系(xì)比例会提(tí)高，锂(lǐ)金属也(yě)将更多应用在固态电池(chí)负极。

除此之外，锂电设备方面(miàn)将迎来大规模“更(gèng)新换代”。“在制造方面，如果(guǒ)全固态电池采用湿法工(gōng)艺，那么目(mù)前液态(tài)锂电池的一(yī)般(bān)设备都不能用。如(rú)果采用干(gàn)法工艺，那(nà)么目前液态锂电池(chí)三分之二的(de)设备都不能用，因此要重新设(shè)计(jì)匹配全固态(tài)电池生产的工艺及设备。” 吴(wú)雨龙(lóng)说。

不过，液态电池(chí)产业(yè)链企业仍有较长的“缓冲(chōng)期(qī)”来应对上述变化(huà)。中南大(dà)学张永柱教授表(biǎo)示，半固态和全固态要对目前的(de)产线进行修改(gǎi)、调整，这需要一(yī)些时间。在新能(néng)源(yuán)行(xíng)业里，液态电池产线已(yǐ)经投资了几万亿，企(qǐ)业们是一定要把传统的液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，设备厂(chǎng)、软件厂(chǎng)、芯片厂需要腾出时间来做(zuò)半固态和(hé)固态的产业化，来降低成本。

张永(yǒng)柱认为，未(wèi)来锂电池产业(yè)将(jiāng)是多种技术路线(xiàn)共存的局面，到2030年半固态电池有望占据10%的市场份额，全固态电(diàn)池占据5%的市场份额，改良的液态电池仍然是(shì)主流。

量产路(lù)上仍存“险关要隘”

起点研究(jiū)院预计，全球固态(tài)电池未来两年将(jiāng)加速发展，2025年到2030年将是半(bàn)固态电池和准固态电池产品导入期，2030年到2035年将是全固态电(diàn)池产品(pǐn)导入期。

尽管(guǎn)多家车企(qǐ)已经(jīng)实(shí)现了半固态电池的“上车”，但固态电池产业发展仍存(cún)在技术、路线、材料、制造、成(chéng)本等多重(zhòng)难关。

从技(jì)术来(lái)看，主(zhǔ)要是“固固界面”的难题待解。在固态电解质中，电极和电解质之间(jiān)的界面接触从固—液接触变为固—固接触，接(jiē)触面积小，形(xíng)成(chéng)了更高的界面电阻(zǔ)。这导致了(le)固态电池循环寿命差(chà)、快充性能差等(děng)问题(tí)。“如(rú)何解决好(hǎo)固态电池中的(de)界面问题(tí)，成为了固态电池能(néng)否大规(guī)模应(yīng)用的关键，如(rú)何兼顾电导率、减(jiǎn)少副反应、降低阻抗仍是目前产业在攻克的方向。”吴雨(yǔ)龙表示(shì)。

其次，固态电池涉及路线较多，仅固态电(diàn)解质就涉及聚合物(wù)、氧化物(wù)、硫化(huà)物三大路线。吴(wú)雨龙称，根据(jù)固态电解质前驱体材料的选材不同，每种(zhǒng)路线下面又有很多分支，哪种路线综合性能最(zuì)优、成本最具有性价比、最(zuì)有(yǒu)可(kě)能实现大(dà)规模量产，都需(xū)要学界和产业(yè)界共同努力“探路”。

从材料来看，固态电池(chí)体系采用高性能(néng)的正负极材料，往往涉及高价稀有金(jīn)属(shǔ)，原(yuán)材料成本远高于液态电池。“固(gù)态电池所需(xū)的电极材料、电解质等材料多为高科技新(xīn)材(cái)料，加之产业链尚不完善，部分原材料未实现量产，整体产业链成本(běn)也比较高昂，这也在一定程(chéng)度上制约(yuē)了市场的发(fā)展。”王燕清向(xiàng)记者(zhě)表示(shì)。

制造(zào)方面(miàn)，由于固(gù)态(tài)电池(chí)在电(diàn)解质、制造工艺方(fāng)面与液态电池存在(zài)显著(zhù)差异(yì)，因此需要开发全新的生(shēng)产设备和工艺流程(chéng)。吴(wú)雨龙表(biǎo)示(shì)，干法电(diàn)极制备技术、电解质转印涂布技术、等静压成型技术等都有(yǒu)待进(jìn)一步攻克，很多生产环节设(shè)备需要(yào)定制生产(chǎn)，这(zhè)些都进一步抬高了制造成本。

从价格来看，起点研(yán)究院向(xiàng)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(chí)售价超过2元/Wh，某新兴固态电池(chí)企业卖(mài)给某(mǒu)飞行器企(qǐ)业的(de)准固态电池售价超7元/Wh。而同期液态(tài)车用三元电芯价格是0.5元—0.6元/Wh，磷酸铁锂电芯是0.3元—0.45元/Wh。可以看到，固态电池价格目前是(shì)液态电池的数倍。降(jiàng)低成本将(jiāng)成为固态电池大规模(mó)商用前需要攻克的重点关隘。

不过，在(zài)液态锂电池(chí)的能量密度已经接近安全极限的情况(kuàng)下，发(fā)展固态电池是大(dà)势所趋。王燕清认为(wèi)：“随着生产技术的提(tí)高和规模化生产的推进，全固态电池(chí)的成本将逐渐下(xià)降，最(zuì)终将(jiāng)具备与半固态电池乃(nǎi)至传统液态电池相(xiāng)抗(kàng)衡的市场竞争力。”

校对：王锦程(chéng)

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