固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途

证(zhèng)券时报记者安宇飞

在锂电池的进化之路上，全固态电池是终极目标。而近期多家电池企业纷纷发布全固态电池产品，为(wèi)全(quán)固态电池(chí)产业化按下了(le)“加速键”：8月28日，鹏辉能源发布了第一代全固态(tài)电池(chí)；同一天(tiān)，中创新航发布了名为“无界(jiè)”的全固态电(diàn)池(chí)，计划在2027年实现小批量装车验证(zhèng)；宁德时代表示，公司(sī)全固态电池2027年有望实现小批量生产……

中信证券研报(bào)测算(suàn)称，2030年全球固态电池出货需求将达(dá)643GWh，2024年(nián)~2030年(nián)复合年均增长率达133%，合计市场空间(jiān)达1.2万亿元(yuán)。固态电池的产业化大幕(mù)已经缓缓拉开。

全国固(gù)态(tài)电池的发展情况究竟如何？从液态到半固态、再到全固(gù)态(tài)电池的征途上(shàng)有哪些“险关要隘(ài)”难以攻克？证券时报记者探访多家固(gù)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(píng)不起眼的白色粉末，蕴藏着锂电池(chí)从(cóng)液态走向固态的(de)“庞大能量”，这(zhè)是广(guǎng)汽埃安向证券时报(bào)记者展(zhǎn)示的全(quán)固态(tài)电解质(zhì)。走进位于广(guǎng)州市番禺区的广汽埃安大堂展厅，记者(zhě)看(kàn)到了用玻璃瓶装起来的粉(fěn)末状高(gāo)环(huán)境适应性复合固态电解(jiě)质，以及用其生产的锂金属全固态电池、无锂负极全固态电池。

据(jù)广汽埃(āi)安工作人员介绍，采用固态电解质生产(chǎn)的全固态电池“开(kāi)发难度(dù)堪比攀登珠穆朗(lǎng)玛峰”，它可以实现高安全性能和(hé)400Wh/kg的超高能(néng)量密度，让汽车续(xù)航里程(chéng)突(tū)破1000公里。广汽埃安计划在(zài)2026年完成全固态电池开发，并(bìng)首先搭载于昊铂车型。

据起点研究院统(tǒng)计，中国固态电池产业(yè)链企业主要集中(zhōng)在珠(zhū)三角和长三角。从(cóng)珠三角到长三角(jiǎo)，从(cóng)中游电池(chí)企(qǐ)业上溯到锂电设备厂(chǎng)商，记者来到位于江苏(sū)无锡的先导智能工厂。一台台精密又庞大的锂电设备在这(zhè)里被(bèi)制造出来，先(xiān)导智能已经完成全固态电极制备、全固态电解质膜制备设备到全固态电池整线解决(jué)方案的技术攻关。

先导智能董(dǒng)事长王燕清向证券时报记者表示：“全固(gù)态(tài)电池从技术成(chéng)熟度来看已经接近(jìn)‘商用阶段(duàn)’，只是由于尚未实现规模化量产，成本效(xiào)益相对较低(dī)，目(mù)前(qián)仍处于市场探索与验证阶段。如今高端(duān)玩家已经结束观望，正积(jī)极投身于全固态电池的市场开发和(hé)建设中，行业(yè)有望迎来快速发展(zhǎn)机遇期。”

目前(qián)，半固态、准固(gù)态和全固态电池(chí)，被统称(chēng)为(wèi)固态电池。近期，鹏辉能源和中创新航纷纷发布全固态电池产品，而半固态电(diàn)池商(shāng)业化进程(chéng)更快，岚图(tú)追光、智己L6等车型已经实现半固态电(diàn)池的搭(dā)载，固态电(diàn)池产业化大幕已经拉开。

据起点研究院发布的《2024固态电池发展白皮书》，截(jié)至2024年8月底，中(zhōng)国固(gù)态电池产业链企业（不包括设备企(qǐ)业(yè)）已超过250家，其中，电芯企业100家，固(gù)态电解质企业(yè)达50家。目前各家(jiā)企业公布的（半）固态电(diàn)池产能及规划已经超过400GWh，未来几年固态(tài)电池发展将加速落地。

电池产业链

将“翻天(tiān)覆地”

现阶段，锂(lǐ)电池四大关键材料分别为(wèi)正极材料、负极材料、隔膜和电解液(yè)，每个材料环(huán)节都涉及大量产业链企业。

而全固态(tài)电池之所以比液态电池(chí)具有更高安全性和更高能(néng)量(liàng)密度(dù)，是因为其用不易(yì)燃的固态电解质(zhì)取代了电解液和隔膜，可以兼容更为高(gāo)比容(róng)的(de)正负极材料。这意味(wèi)着，液态电池走向固态电(diàn)池的进程中，电池产业链将产生(shēng)“翻天覆地(dì)”的变化，隔膜和(hé)电(diàn)解液企(qǐ)业首当其冲。

“在(zài)制造方面(miàn)，如果全固态电池采用湿法工艺，目前液态锂电池的一(yī)般设备都不能用(yòng)。如果采用干法工艺，目前液态(tài)锂电(diàn)池三分之二(èr)的设备都不(bù)能(néng)用。因此要重新设计匹(pǐ)配全固态电池生产(chǎn)的工艺(yì)及设备，比如干(gàn)法电(diàn)极制备技术等。”起点研究院研(yán)究主(zhǔ)管吴雨龙表示。

中(zhōng)南大(dà)学张永柱教授表示(shì)，做半固态和全固态就要对目前的产(chǎn)线(xiàn)进(jìn)行修改、调整，这需要一些时间。在新能源行(xíng)业里，液态电池产线已经投资了几万亿元，企(qǐ)业们是一定要把传(chuán)统的液态电池投资先收回来，然后再搞半固态和全固态。未(wèi)来3年~5年，设备厂、软件厂(chǎng)、芯片厂需(xū)要(yào)腾出时间来做半固(gù)态和全固态的产业化，来降低(dī)成本。

量产路上

仍存“险关要隘”

起点研究院预计，全球固态电池未来(lái)两年将加速发展，2025年到2030年(nián)将是半固态电池和准固态电池产品导入期，2030年到2035年将是全固态电池产品导(dǎo)入期。尽管多(duō)家车企(qǐ)已经实现(xiàn)了半固态电池的“上(shàng)车”，但固态电池产业发展(zhǎn)仍(réng)存在技术(shù)、路线、材料(liào)、成本等(děng)多重难关。

从技术来看(kàn)，主要是“固固界面”的难题待解。在固态电解质中，电极和电解质(zhì)之间的(de)界面接触从固—液接触变为固—固接(jiē)触(chù)，接触面积小，形成了更高的界面电(diàn)阻。这导致了(le)固态电池循环(huán)寿命差、快充性能差等问题。“如何解决好固态电池中的(de)界面问题，成了固态(tài)电池能否大规模应用的(de)关键(jiàn)，如何兼顾电(diàn)导率、减少副反应、降低阻抗仍是目前产业在攻克的方向。”吴雨龙(lóng)表示。

从材料(liào)来看，固态电池体系采(cǎi)用高性能的正负(fù)极材料(liào)，往(wǎng)往涉及高(gāo)价稀有金属，原材料成(chéng)本远高于液(yè)态(tài)电池。“固(gù)态电池所需的电(diàn)极材料、电解质等多为高科技新材料(liào)，加之产业链尚不完善，部分原材料未实现量(liàng)产，整体产业链成本也比较高昂，这也在一定(dìng)程(chéng)度上制约了市场的发展。”王燕清向记者(zhě)表示(shì)。

从价格来看，起点研究院向(xiàng)记者提供的数据显示，某固态电池企业(yè)卖给车企的半固态电池售价超过2元/Wh，某新兴(xīng)固态电池企业卖给(gěi)某飞行器企(qǐ)业的准固态电池售价超7元/Wh。而(ér)同期液态(tài)车用三元电芯价(jià)格是0.5元(yuán)~0.6元(yuán)/Wh，磷酸(suān)铁锂电芯是0.3元~0.45元/Wh。可以看到，固态电池价格(gé)目(mù)前是液态电(diàn)池的(de)数倍。降低成本将成为固态电池大规(guī)模商用前需要攻克的重点(diǎn)关隘。

不(bù)过(guò)，在液态锂电池的能量密度已经接近安全(quán)极限的情况(kuàng)下，固态电池的发展哪怕面临重(zhòng)重险关，也必须一一攻克。王燕清认为：“随着(zhe)生产技术的提高和规模化生产的推进，全固态电池(chí)的成本将逐渐下降，最(zuì)终将具(jù)备与(yǔ)半固(gù)态电池(chí)乃至传统液态(tài)电池(chí)相抗衡的市场竞争力(lì)。”

在锂电池的进化之路(lù)上，全固态(tài)电池是终极目标。

近(jìn)期(qī)多家电池企业纷(fēn)纷发布全固态电(diàn)池产品(pǐn)，为全固态(tài)电池产业化摁(èn)下了“加速键”：8月28日，鹏辉能源发布了(le)第一代(dài)全(quán)固态电池；同一(yī)天，中创新航发布了名(míng)为“无(wú)界”的全固态电池，计划在202固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途7年实现小批量装车验证；宁德时代也表示，公(gōng)司全固态电池2027年有望实现小(xiǎo)批(pī)量生产……

有电池材料企业提供“弹药”，锂电池设备企业打造“枪炮”，中游(yóu)的电池企业正共同奔赴(fù)固态电池的万亿(yì)征途(tú)。中信证券研报表示，2024年以(yǐ)来，我(wǒ)国固态(tài)电池行业出现半固态量产车(chē)型(xíng)上市、半固态电池装车渗透率达1%等边际(jì)变化，产业化信号已至。据测算，2030年全球固态电池出货需(xū)求将(jiāng)达643GWh，2024年—2030年(nián)复合年均增(zēng)长率达133%，合计市场空间达1.2万(wàn)亿元。

固态(tài)电(diàn)池(chí)的(de)产业化大幕已经缓缓拉开，全(quán)国固态电池的(de)发展情(qíng)况究竟如何？从液态到半固态、再到全固态电池的(de)征途上有(yǒu)哪(nǎ)些“险关要隘”难以攻(gōng)克？固态电池真正“量产元年(nián)”将在何时(shí)到来？记者探访了多(duō)家固态电(diàn)池(chí)产业链厂(chǎng)商寻求答案。

固态电池产业化“大(dà)幕揭开”

一瓶不起眼(yǎn)的白色粉末，蕴藏着锂电池(chí)从液态走向固态的(de)“庞(páng)大能量”，这是(shì)广汽埃安向(xiàng)证券(quàn)时报记者展示的(de)全固态电解质(zhì)。走进位于广州(zhōu)市番禺区(qū)的广汽埃安大堂展厅，记者看到了用玻璃瓶装起来的粉(fěn)末状的高环境适应(yīng)性(xìng)复合固态电解(jiě)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。

广汽埃安(ān)固态(tài)电池(chí)和固态电解质

据广汽埃安(ān)工作人员介绍，采用固态电解质生产的(de)全固(gù)态电池“开发难度堪比(bǐ)攀登珠穆朗玛峰”，它可(kě)以实(shí)现高(gāo)安全性能和(hé)400Wh/kg的超高能量密度，比目前(qián)量(liàng)产的液态锂电(diàn)池体积能量密度提升50%以上。广汽埃安也定下了一个目标：在2026年完成全固(gù)态电池开发，并首先搭载于昊铂(bó)车(chē)型。

据起点研究院(yuàn)统计，中国固态电池产业链(liàn)企业主(zhǔ)要集中在珠三角和长(zhǎng)三(sān)角。从珠三角到长三角，从中游电池企(qǐ)业上(shàng)溯到锂电设(shè)备厂商，记者又来到位于(yú)江(jiāng)苏无锡的先导智(zhì)能工厂。一台台精密又庞大的(de)设备在这里被(bèi)制造而出，先导智(zhì)能已经(jīng)完成从(cóng)全固态电极制备、全固态电解(jiě)质膜制备设(shè)备到高压化成分容、致密化设备等全固态电池整线解决方案的技术攻关，攻破了全固态电(diàn)池量产的“设备大(dà)关”。

先导智能工厂(chǎng)

先导智能董事长(zhǎng)王燕清向证(zhèng)券时报记者表示：“全固态电池从技术成熟度来看已(yǐ)经接近(jìn)‘商用阶(jiē)段’，只(zhǐ)是由于尚未实现规模化量产，成本效益相对较低，目前仍处于市场探索与验证阶段。如今高端玩家已经结(jié)束观望，正积极投身于全固态电池的(de)市场开发(fā)和建设中，行业有(yǒu)望迎(yíng)来快(kuài)速(sù)发展机遇期。”

从技术路线来看，中国锂电池行业从液态电池走向全(quán)固态的(de)征途中，还要经过半固态、准固态电(diàn)池的过渡阶段。半固态、准(zhǔn)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(xīn)航纷(fēn)纷发布全固(gù)态电(diàn)池产品，而半固态电池商业化进(jìn)程更快，岚图追光、智己L6等车型均搭载半固态电池，vivo X Fold3系列(liè)手机也采用了(le)半固态(tài)电池(chí)，固态电(diàn)池已经拉开(kāi)了产业化的(de)大幕。

据起点研究院发布的《2024固(gù)态电池发展白皮书》，截至(zhì)2024年8月底，中(zhōng)国固态电池产业链(liàn)企业（不包括设备企业）已超过(guò)250家，其中电芯企业100家(jiā)，固态电解质企业达50家。目前各家企(qǐ)业公(gōng)布的（半(bàn)）固态电池产能及规划已经超过400GWh，未来几年固态电池发展将加速落地。

资本也为固态电池产业的发展“添了一把(bǎ)火”。起点研究院向记者提供的数据显示(shì)，从2021年1月1日到(dào)2024年8月30日(rì)，据不(bù)完全统计，国内固态电(diàn)池产业链融资案例发生不低于(yú)40例，融资金额超过95亿元，其中卫蓝新能源融资6次，太蓝新能源融资5次。

电池(chí)产业链将“覆地翻天”

现阶段，液态锂电池的四大关键(jiàn)材料分别为正(zhèng)极材(cái)料(liào)、负极材料、隔膜和电(diàn)解液，每个材料环节都(dōu)涉及(jí)大量产业链企(qǐ)业。而(ér)全固(gù)态电(diàn)池之所以比起(qǐ)液态电(diàn)池(chí)具有更高安全性和更高能(néng)量密(mì)度，是因(yīn)为其用(yòng)不易燃(rán)的固态电解质取代了电(diàn)解液和隔膜，可以兼容更为高比容的正负极材料。

这意味着，液态电(diàn)池走向固态电池的进程(chéng)中，电池产业链将产生“翻(fān)天覆地”的变化。英诺贝森能源科技(jì)集团联合创(chuàng)始人、副总裁徐万(wàn)江认为：“全固态电池技术对产业链主要环节的影响程度，从大到小依次为隔膜、电解液、负极材料、正极材(cái)料。”

起点研究院研究主管吴雨(yǔ)龙表示，从正极(jí)材(cái)料来看，现有液态电池主要采用(yòng)三元(yuán)、磷酸(suān)铁锂(lǐ)和钴酸锂等，全固(gù)态电池(chí)将采用超(chāo)高镍三元、镍锰酸锂、富锂锰(měng)基等。从(cóng)负极材料来看，液态电池主要采用石墨，全固态电池(chí)的硅碳系比例会提高，锂金属固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途也将更多应用在固态电池负极(jí)。

除此之外(wài)，锂电设备方面将迎来大规模“更新换代”。“在制造方(fāng)面(miàn)，如果全固态电池采(cǎi)用(yòng)湿法工艺，那么目前液态锂电池的(de)一般(bān)设备都不能用。如果采用干法工艺，那么目前液态锂电池三分之二的设备都(dōu)不能(néng)用，因此要重新设计匹配全固态电(diàn)池生产的工(gōng)艺及设备。” 吴雨龙(lóng)说。

不过，液态(tài)电池产业链企业仍有较长的“缓(huǎn)冲期(qī)”来应对上述变化。中(zhōng)南(nán)大(dà)学张永柱教授表示，半固态和(hé)全固态要对目前的产线进行修改、调整，这需要一些时间。在新能源行(xíng)业里，液态(tài)电池产线已经投资了几万亿(yì)，企(qǐ)业们(men)是一定(dìng)要把传统的液(yè)态电池投资先收回来，然后再(zài)搞半固态和全固态。未来(lái)3年—5年，设备厂、软件厂、芯片厂需要(yào)腾出时间来做(zuò)半固(gù)态(tài)和固态的(de)产业化，来降低成本。

张永柱认为，未来锂(lǐ)电池产业将是多种技术路线共存的局面，到2030年(nián)半(bàn)固态(tài)电池(chí)有望占据10%的市场份额，全固(gù)态电池占据 5%的市场(chǎng)份额，改良的液态(tài)电池仍然是主流(liú)。

量产路上(shàng)仍存“险(xiǎn)关(guān)要隘(ài)”

起点研究院预计，全球固态电池未来两年将加速发展，2025年到2030年将是半固态电池和准固态电池(chí)产品导入期，2030年到2035年将(jiāng)是(shì)全固态电池产品导入期。

尽管多家车企已经实现了半固态电池的“上车”，但固态电池产(chǎn)业(yè)发展仍存在技(jì)术(shù)、路线、材料(liào)、制造、成本(běn)等多重难关。

从技术来看，主要是“固(gù)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触从固—液接触变为固—固接触，接触面(miàn)积小，形成(chéng)了更高(gāo)的界面电阻。这导致了固态电池循环寿命差(chà)、快充性能(néng)差(chà)等问题。“如(rú)何解决好固态电池中的界面问题，成为了固态电池(chí)能否大规(guī)模应用的关键，如何兼顾电导率、减少副反应、降低阻(zǔ)抗仍是目前产(chǎn)业在攻克的方向。”吴雨龙表示。

其次，固态电池涉及路线较多，仅固态电(diàn)解质就涉及聚(jù)合物、氧化物、硫化物(wù)三大路线。吴雨(yǔ)龙称(chēng)，根据固态电解质前(qián)驱体材(cái)料的(de)选材不同，每种路线(xiàn)下面又有(yǒu)很(hěn)多分支，哪种路线综合性能(néng)最(zuì)优、成本最具有性价比、最有可能实现大规(guī)模量产，都需要学界和产业界共同努力“探(tàn)路(lù)”。

从材料来看，固态电池体系采用高性能(néng)的正负极材料(liào)，往往(wǎng)涉及(jí)高价稀有金(jīn)属，原材料成本(běn)远高于液(yè)态(tài)电池。“固(gù)态电池所需的电极材料、电解质等材(cái)料多为高科技新材(cái)料，加之(zhī)产业链尚不完善(shàn)，部(bù)分原材料未实(shí)现量(liàng)产，整(zhěng)体产业链(liàn)成本也比(bǐ)较(jiào)高昂，这也在(zài)一定程度上制约了市场的发展。”王燕清向记者(zhě)表示。

制造方面，由于固态(tài)电池在(zài)电解质、制造工艺方面与液(yè)态电池存在显著差异，因此需要(yào)开发全(quán)新的(de)生产设备和工艺流程。吴雨龙表示，干法电极制固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途备技(jì)术、电(diàn)解质(zhì)转(zhuǎn)印涂布技术、等(děng)静压成型技术等都有待进一(yī)步攻克，很多(duō)生产环节设备需要定制生产，这(zhè)些都进一步抬高(gāo)了制造成本(běn)。

从价格来看，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(bàn)固态(tài)电池售价超过2元/Wh，某(mǒu)新兴固态电池企业(yè)卖给某飞行(xíng)器企业的准固态电池售价超7元(yuán)/Wh。而(ér)同期液态车用三元电芯价格是0.5元—0.6元/Wh，磷酸(suān)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(chí)的数倍。降低(dī)成(chéng)本将成为固态电池大规模商用前需要攻(gōng)克的重点关隘。

不过，在液态锂(lǐ)电(diàn)池的能量密(mì)度已经接近安全极限的情况下，发展固态电池是大势所趋。王燕清认为：“随着生产技术的提高和规模化(huà)生产的推进，全固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统液态电池相(xiāng)抗(kàng)衡的市场(chǎng)竞争力。”

校对：王锦程

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