2025固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展及應(yīng)用場景分析報(bào)告

早期國內(nèi)新能源汽車技術(shù)不成熟疊加產(chǎn)業(yè)鏈完善度偏低，導(dǎo)致成本較高，消費(fèi)者接受度有限。在國家出臺的包括購置補(bǔ)貼、免征購置稅等政策的推動(dòng)下，新能源汽車成本明顯下降，消費(fèi)者購車意愿得到有隨著新能源汽車上下游的不斷發(fā)展，技術(shù)的優(yōu)化升級帶來安全性的提高、續(xù)航里程的增加、快充技術(shù)的普及等，同時(shí)規(guī)模的放大推動(dòng)成根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2024年，新能源汽車產(chǎn)銷分別完成1288.8萬輛和1286.6萬輛，同比分別增長34.4%和35.5%，滲透率同比明顯提升至40%0?2024年8月，小鵬MONAM03Max版本搭載城區(qū)NOA的售價(jià)僅為15.58萬元，帶動(dòng)智駕車型價(jià)格下探。?2025年2月9日，長安汽車發(fā)布“北斗天樞2.0”計(jì)劃，并表示今年8月長安汽車將在10萬元級別的?2025年2月10日，比亞迪發(fā)布高階智駕系統(tǒng)”天神之眼”，比亞迪董事長兼總裁王傳福表示比亞迪全系車型將搭載“天神之智能化平價(jià)時(shí)代來臨，向15萬元及以下車型價(jià)格區(qū)間滲透。智駕帶來更加優(yōu)質(zhì)的駕駛體驗(yàn)感，隨著平價(jià)智能化車型范圍的擴(kuò)大，智駕有“天神之眼”高階智能駕駛輔助系統(tǒng)-DiPilot300/ApolloSelf-Driving高階//九章平臺研發(fā)的智能駕駛系統(tǒng)“司南智駕”/歐洲：根據(jù)中汽數(shù)據(jù)、芝能汽車數(shù)據(jù)，2024年歐洲（含歐盟27國+歐洲自貿(mào)聯(lián)盟+英國等）乘用車新車注冊量約1296.4萬輛，同比增長僅0.9%；新能源乘用車總銷量達(dá)294.5萬輛，同比下降2.1%，滲透率達(dá)22.7%；其中純電動(dòng)汽車（BEV）銷量199.3萬輛，同比下降1.3%，滲透美國：在政府的支持下，疊加特斯拉的引領(lǐng)，美國新能源汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)較快發(fā)展。根據(jù)Marklines數(shù)據(jù)，2024年美國EV+PHEV銷量為155.9萬輛，0201020112012201320142015200意大利西班牙意大利西班牙其他合計(jì)荷蘭其他合計(jì)荷蘭時(shí)資料來源：BenchmarkMinera在新能源汽車發(fā)展前期，由于規(guī)模相對較小，成本相對較高。后續(xù)在政策支持和市場持續(xù)發(fā)展的共同作用下，新能源汽車實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，2021年和2022年，隨著優(yōu)質(zhì)供給的持續(xù)推出，終端消費(fèi)者對于新能源汽車的認(rèn)可度不斷攀升，疊加購置補(bǔ)貼退坡等促進(jìn)，新能源汽車進(jìn)入快速增長期，銷量同比增速分別高達(dá)160%和93%；在需求快速釋放和供給相對有限的錯(cuò)配局面下，以碳酸鋰為首的鋰電材料價(jià)格出現(xiàn)2023年起在各環(huán)節(jié)供給增加、而終端需求平穩(wěn)增長，疊加技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈成熟度持續(xù)提升的作用下，鋰電材料及動(dòng)力電池價(jià)格逐繼續(xù)下降。在國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展初期，車型續(xù)航里程為消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)性能之一，由于三元材料在能量密度、低溫性能等方面優(yōu)勢明顯，疊加三元材料為特斯拉前期主要應(yīng)用的技術(shù)類型，推動(dòng)國內(nèi)三元材料動(dòng)力電池占比較高，根據(jù)中國汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2019年三元材料電池在當(dāng)年動(dòng)力電池裝機(jī)總量中的占比為65.2%，為主后續(xù)隨著技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈對于鋰電材料性能的掌握更強(qiáng)，疊加新能源汽車需求快速爆發(fā)導(dǎo)致材料價(jià)格上升，終端對于新能源汽車安全性、經(jīng)濟(jì)性的要求比重提升，磷酸鐵鋰電池逐步成為應(yīng)用的主要類型。根據(jù)中國汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2021年磷酸鐵鋰電池在動(dòng)力電池裝機(jī)中的占比超過三元材料電池，并逐年提高，2024年占比則2019年2020年2021年2022年2023年2024年三元材料磷酸鐵鋰其他裝機(jī)量同比增速(右軸)新一代升級新能源汽車發(fā)展的核心始終是技術(shù)和性能的升級，續(xù)航里程作為性能體現(xiàn)的關(guān)鍵指標(biāo)，直接影響消費(fèi)者購車意愿和出行體驗(yàn)。早期的鉛酸電池能量密度低、體積較大、循環(huán)壽命較差，難以滿足長距離出行需求。鋰電池的發(fā)展直接提升續(xù)航能力，降低里程焦慮，促進(jìn)新能源汽車的滲透率快速提升。后續(xù)固態(tài)電池的發(fā)展，有資料來源：BatterymanHelps根據(jù)液態(tài)電解質(zhì)的含量，電池可分為液態(tài)(電解液質(zhì)量占比為10wt%-25wt%)、半固態(tài)(5wt%-10wt%)、準(zhǔn)固態(tài)(0-5wt%)和全固態(tài)(0wt%)機(jī)遇與難點(diǎn)突破并存：固態(tài)電池具備諸多優(yōu)勢，包括更高的安全性、能量密度、循環(huán)壽命、機(jī)械強(qiáng)度，更寬的溫度適應(yīng)性和材料選擇性等。但同時(shí)也由于固體形態(tài)的原因，導(dǎo)致固態(tài)電池存在電導(dǎo)率低高容量：固態(tài)電池的高容量性能主要體現(xiàn)在材料和結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。1)材料端：由于固態(tài)電池的安全性以及化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)勢，可以采用諸如高鎳三元以及金屬鋰等高能量密度的正負(fù)極材料，并可以通過減少/取消隔膜、降低電極厚度等方式進(jìn)一步釋放能量密度；2)結(jié)構(gòu)端：固態(tài)電池可以采用疊片式的封裝結(jié)構(gòu)以及一體化設(shè)計(jì)，集成度更高，從而提升體積能量密度；此外，由于固體形態(tài)以及較高的安全性能，因此減少注液、熱管理和安全管理系統(tǒng)等環(huán)節(jié)和部件，從負(fù)極材料：固態(tài)電池可以搭配金屬鋰作為負(fù)極材料，理論比容量疊片式封裝：固態(tài)電池可以采用疊片式封裝，內(nèi)部排列更為緊湊，可達(dá)3860mAh/g(VS石墨負(fù)極材料372mAh/g)，可以顯著提升能量密度。正極材料：由于采用固態(tài)電解質(zhì)，因此固態(tài)電池具備更高的電化學(xué)穩(wěn)定性，可以配適高鎳三元材料、富鋰錳基材料等高比容量的從而提升體積能量密度。一體化設(shè)計(jì)：固態(tài)電池可以將多個(gè)電池單元進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)和封裝，減少連接部件的使用和間隙的留存，提高集成度，同樣空間可以容納更多單元。正極材料。隔膜：液態(tài)電池中隔膜起到隔離和離子傳導(dǎo)的作用，而固態(tài)電池可以采用更薄的電解質(zhì)隔膜甚至可以取消隔膜，從而減少空間和減少工藝&輔料：全固態(tài)電池可以減少電解液注液的工藝環(huán)節(jié)，疊加具備較高的安全性能，所以可以減少部分熱管理和安全管理系統(tǒng)，從而提升能量密度。質(zhì)量以提升能量密度。電極：傳統(tǒng)鋰離子電池為了保證電解液與電極的充分浸潤和離子傳輸，電極通常需要一定的厚度，固態(tài)電解質(zhì)由于采用固體形式因此和電極的接觸更為緊密，因此電極可以更加輕薄。安全性：液態(tài)鋰離子電池具有一定的安全問題：1)電解液具有可燃性易引發(fā)電池?zé)崾Э兀?)鋰離子電池長時(shí)間使用易產(chǎn)生鋰枝晶穿透隔膜造成短路引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。由于固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)，可以緩解傳統(tǒng)液態(tài)電池的可燃性電解液以及鋰枝晶等問題液液固液態(tài)鋰離子電池中，電解液通常由有機(jī)溶劑和鋰鹽組成，電池內(nèi)部發(fā)生短路或熱量積聚時(shí)，有機(jī)溶劑在高溫下易燃燒，造成電池?zé)崾Э?。液固固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)替代液態(tài)電池中的電解液，不像液態(tài)電解液那樣易燃液固液態(tài)鋰離子電池在長期使用過程中，可能產(chǎn)生鋰枝晶刺穿隔膜，造成內(nèi)部短路，增加安全風(fēng)險(xiǎn)。固態(tài)電解質(zhì)還能有效抑制鋰枝晶的生長，避免了因鋰枝晶刺穿隔膜而引發(fā)的內(nèi)部短路問題。日本研發(fā)固態(tài)電池多年。日本在固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展上具備較為深厚的經(jīng)驗(yàn)，在2007年就已經(jīng)啟動(dòng)“下一代汽車用高性能蓄電系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目，并設(shè)定2030年的發(fā)展目標(biāo)；設(shè)立官-產(chǎn)-學(xué)聯(lián)盟，舉電池和車企等多方之力推動(dòng)固態(tài)電池應(yīng)用落地，2012年豐田公司試制車用全固態(tài)電池。在技術(shù)方面，2011年東京工業(yè)大學(xué)Kanno教授第一次發(fā)現(xiàn)了一種具有三維鋰離子通道的硫化物電解質(zhì)，室溫下其鋰離子電導(dǎo)率達(dá)新能源與產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)啟動(dòng)“下一代汽車用高性能蓄NEDO宣布在未來5年內(nèi)投資100億日元，由豐田、本田、日產(chǎn)、松下等23家企業(yè)，以及日本理化學(xué)研究所等NEDO部署“電動(dòng)汽車創(chuàng)新電池開發(fā)”項(xiàng)目(2021-2025年)，計(jì)劃投入166億日元，開發(fā)超越鋰電池的鋰離子電池材料評估與研究中心成立，負(fù)責(zé)“下一代電池材料評估技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目，成員包括中國鋰電池技術(shù)全球領(lǐng)先，固態(tài)電池有望加速落地。中國在鋰電技術(shù)方面具備全球領(lǐng)先實(shí)力，為固態(tài)電池的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在國家的政策支持下，包括比亞迪、一汽等車企，寧德時(shí)代、國軒高科等電池廠在內(nèi)，以及電池新興勢力，都對于固態(tài)電池進(jìn)行布局，我們預(yù)計(jì)產(chǎn)業(yè)化取得進(jìn)展的時(shí)點(diǎn)集中在2027-2030年左右。2014年開始研發(fā)全固態(tài)電池，2023年在國資委的支持下牽頭成立全固態(tài)電池發(fā)布“長安金鐘罩”全固態(tài)電池，能量密度400Wh/kg、純電續(xù)航超過1500公里。計(jì)劃2025年底完成功能樣件開發(fā)，2026年啟上汽智己L6半固態(tài)電池版車型已在《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》（第389批）中公示搭載150kWh電池包的2024款ET7，采用固液混合電2013年啟動(dòng)全固態(tài)電池研發(fā)，2016年啟動(dòng)技術(shù)可行驗(yàn)證，2023年啟動(dòng)產(chǎn)業(yè)可行驗(yàn)證。預(yù)計(jì)2027年左右啟動(dòng)批量示范和裝車應(yīng)用，2030年之后大規(guī)鎳三元正極材料，負(fù)極以硅碳為主，固態(tài)電解質(zhì)以硫化物電解質(zhì)為主，60Ah電芯的重量比能量可達(dá)400wh/kg，體積比能量8002023年推出凝聚態(tài)電池，計(jì)劃在2027年進(jìn)行固態(tài)電池的2025年1月全固態(tài)電池在江鈴集團(tuán)新能源合作伙伴大會(huì)上亮相，采用高鎳三元正極和高硅負(fù)極，能量密度超過2025年1月發(fā)布其首款全固態(tài)電池，采用100%無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)，能量密度達(dá)380Wh/kg和860-900Wh/L。計(jì)劃在2026年進(jìn)一全固態(tài)電池計(jì)劃分兩步走，預(yù)計(jì)在2026年實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的突破，推出高功率、高環(huán)境耐受性及絕對安全的全固態(tài)電池，主要用于混合動(dòng)公司已成功研發(fā)出車規(guī)級硫化物全固態(tài)電池“金石電池”，并通過嚴(yán)苛的200攝氏度熱箱測試。預(yù)計(jì)2027年進(jìn)行小批量上車試驗(yàn)；產(chǎn)業(yè)鏈建立起來的情況下，預(yù)計(jì)2方形鋁殼無隔膜半固態(tài)電池已在2024年進(jìn)入樣件的生產(chǎn)階段，接下來將于2025年開啟批量生產(chǎn)和樣包早在2017年就堅(jiān)定聚焦全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化方向。深耕硫化物全固態(tài)電池領(lǐng)域多年，開發(fā)出3.5-100Ah各系列電芯產(chǎn)品，能量密度高達(dá)300-450Wh/kg，40-80℃,循環(huán)次數(shù)高達(dá)800-1500次。公司已成功研發(fā)出能量密度高達(dá)520Wh/kg的鋰金屬固態(tài)電池，并在無壓力環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了數(shù)百次穩(wěn)定充放循環(huán)，容量保持率仍保持韓國：在三星SDI、LG、SK等優(yōu)質(zhì)動(dòng)力電池廠商的共同推進(jìn)下，韓國固態(tài)電池技術(shù)得以發(fā)展。從技術(shù)角度，三星SDI錨定硫化物固態(tài)電池，SKI選擇先聚合物-氧化物復(fù)合，再硫化物的路線，LG則偏向聚合物和硫化物的技術(shù)類型；從時(shí)間節(jié)點(diǎn)上，我們預(yù)計(jì)規(guī)模生產(chǎn)取美國：主要由初創(chuàng)企業(yè)攻克固態(tài)電池技術(shù)，以Factorial、QuantumScape、SolidPower為首的三家企業(yè)，分別與奔馳、大眾和寶馬合作公布《K-BatteryDevelopmentStrategy》，政府協(xié)助研發(fā)固態(tài)電池等新術(shù)并提供稅收優(yōu)惠，投資設(shè)備和投資研發(fā)最高可享20%及50%的稅收抵免，在202動(dòng)鋰硫電池和2027年全固態(tài)電池的實(shí)際商業(yè)化應(yīng)用。①全固態(tài)電池:選擇質(zhì)化物全固態(tài)電池、安全性高的氧化物全固態(tài)電池，2025-2028年具備質(zhì)量能400Wh/kg的商用技術(shù),2030年完成裝車驗(yàn)證:②鋰金屬電池:2025-2028年具等公司參與。計(jì)劃5年投資5000萬美元，目標(biāo)為電芯荷轉(zhuǎn)移相關(guān)研究。能源部、國防部，商務(wù)部、國務(wù)院共建的聯(lián)邦先進(jìn)電池聯(lián)盟(FC研發(fā)Super-Gap固態(tài)電池技術(shù)，將能量密度提升40%至900Wh/L。Super-Gap固態(tài)電池采用硫電解質(zhì)，電池壽命有望達(dá)到20年，計(jì)劃在2027年開始大規(guī)模生產(chǎn)。2024年8月，首批固2024年8月，LG新能源將其首次量產(chǎn)聚合物全固態(tài)電池的時(shí)間從預(yù)定的2026年推遲到聚合物-氧化物復(fù)合全固態(tài)電池目標(biāo)在2025年作出原型電池，20282024年9月，宣布推出全固態(tài)電池技術(shù)Solsticem，專注LLZO（鋰鑭鋯氧）氧化物電解質(zhì)開發(fā)，并獲大眾集團(tuán)3億美元注2024年6月，與寶馬擴(kuò)大雙方聯(lián)合開發(fā)合作伙伴關(guān)系，SolidPower不僅將分享其極和電池制造技術(shù)”，并且將在寶馬的試驗(yàn)生產(chǎn)線啟動(dòng)并運(yùn)行后為其提供硫化物基固規(guī)劃上，第一輛采用全固態(tài)電池的寶馬原型車將在2025年之前推出，2030年之前將實(shí)現(xiàn)半固態(tài)電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用落地。目前多家車企布局固態(tài)電池車型，包括比亞迪、上汽、寶馬、奔馳等，且半固態(tài)電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)上車應(yīng)用，從目前部分搭載半固態(tài)電池的車型來看，基本集中在車型級別在C級，售價(jià)在30萬元區(qū)間的高端車型。我們認(rèn)為，由于高端車型對于成本相對敏感度低，未來從半固態(tài)到全固態(tài)電池的應(yīng)用也有望率先在高端車型上展開；此外，半固態(tài)電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)端落地，說明技術(shù)上在逐步成熟，為后續(xù)全固態(tài)的進(jìn)一步發(fā)展奠定良好的技術(shù)和應(yīng)用基礎(chǔ)，有望加速推進(jìn)全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化。eVTOL，即電動(dòng)垂直起降飛行器（ElectricVerticalTake-OffandLanding是一種無需依賴傳統(tǒng)跑道，可以通過電力驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)垂直起降的飛行器，在城市交通、物流配送旅游、醫(yī)療救援、應(yīng)急響應(yīng)等領(lǐng)域，eVTOL可以發(fā)揮優(yōu)勢作用。高性能、輕量化、安全性為eVTOL動(dòng)力源的核心訴求。高性能電池是eVTOL實(shí)現(xiàn)長距離飛行的重要部件，同時(shí)輕量化有助于降低能耗以及提升性能，使得eVTOL的長距離表現(xiàn)更佳。目前eVTOL也是多家電池廠實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一，以寧德時(shí)代為首的動(dòng)力電池廠紛紛布局下游的應(yīng)用落地。2024年5月，寧德時(shí)代董事長曾毓群披露，已成功試飛4噸重的電動(dòng)飛機(jī)9系高鎳+硅體系電池搭載在小鵬匯天分體式飛行汽車“陸地航母”，在沒有任何緩沖保護(hù)下從15公司已獲得上海時(shí)的、零重力等國內(nèi)客戶定點(diǎn)，并與吉利沃飛達(dá)成戰(zhàn)公司2024年實(shí)現(xiàn)交付1萬支eVTOL電芯，該產(chǎn)品能夠滿足高安全性、1000次以上循環(huán)2025年1月設(shè)計(jì)完成已進(jìn)入小批量生產(chǎn)，生產(chǎn)產(chǎn)品待質(zhì)檢合480Wh/kg金屬鋰負(fù)極+氧化物陶瓷電解質(zhì)除高端乘用車以及eVTOL，固態(tài)電池在儲能、商用車、機(jī)器人、特種動(dòng)力、3C數(shù)碼產(chǎn)品等領(lǐng)域均有應(yīng)用的可能性，有望推動(dòng)固態(tài)電池的規(guī)模擴(kuò)大；根據(jù)GGII統(tǒng)計(jì)，截至2024年11月，國內(nèi)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)已超過200家（研發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模超過10人的企業(yè)），行業(yè)累計(jì)規(guī)劃產(chǎn)能超過400GWh。過300GWh。我們認(rèn)為，隨著產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，技術(shù)和產(chǎn)品成熟度提高有望加速實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，出貨量釋放節(jié)奏有望加速。0材料端，在傳統(tǒng)液態(tài)電池技術(shù)的基礎(chǔ)上，正負(fù)極材料中短期可以沿用前期技術(shù)，中長期可以朝向更好性能方向升級；固態(tài)電解質(zhì)尤其是硫化物技術(shù)路線為純增量環(huán)節(jié)；輔材包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等或因固態(tài)特性導(dǎo)致性能需求/用量提升。設(shè)備端，固態(tài)特征有望帶動(dòng)干法電極的使用，相關(guān)設(shè)備成為純增量環(huán)節(jié)。從電池組成方面來看，相較于液態(tài)電池的正負(fù)極材料、隔膜、電解液四大主材，固態(tài)電解質(zhì)是變化最為明顯的一個(gè)環(huán)節(jié)。固態(tài)電解質(zhì)兼具內(nèi)部離子傳輸以及隔膜的角色，其性質(zhì)也直接影響到固態(tài)電池的化學(xué)性能，因此固態(tài)電解質(zhì)需要滿足：高離子電導(dǎo)率、反應(yīng)活化能低、化學(xué)相容性佳、力學(xué)性能良好、電化學(xué)穩(wěn)定窗口寬、化學(xué)穩(wěn)定好等性質(zhì)。從技術(shù)路線上看，聚合物固態(tài)電解質(zhì)發(fā)展的較快，技術(shù)相對成熟，但是性能提升空間有限；氧化物電解質(zhì)性能均衡性較好，是固態(tài)電池發(fā)展前期相對適合的技術(shù)路線；硫化物具有更好的離子電導(dǎo)率和加工性能，因此成為固態(tài)電池最具備應(yīng)用實(shí)力的技術(shù)路線，也是目前各家企業(yè)研究的重點(diǎn)方向。分析全球固態(tài)電解質(zhì)的專利申請情況，硫化物的專利申請相對較晚，從2017年開始快速增長，到2023年達(dá)到155項(xiàng)。表：不同固態(tài)電解質(zhì)對比項(xiàng)目聚合物電解質(zhì)氧化物電解質(zhì)硫化物電解質(zhì)材料聚環(huán)氧乙烷、聚丙烯腈等LiPON、NASICON等LiGPS、LiSnPS、LiSiPS等離子電導(dǎo)率低(室溫:10-7-10-5S/cm；65-78℃:10-4S/cm)中（10-6-10-3S/cm高（10-7-10-2S/cm）界面相容性高高低能量密度低中高材料成本高低高制備成本低高高優(yōu)點(diǎn)高溫下工作性能好，易大規(guī)模制備薄膜各項(xiàng)性能表現(xiàn)較為均衡電導(dǎo)率高，工作性能表現(xiàn)優(yōu)異缺點(diǎn)常溫下電導(dǎo)率低，化學(xué)穩(wěn)定性較差，電化學(xué)窗口窄電導(dǎo)率較低，界面接觸差易氧化，界面穩(wěn)定性較差市場化前景技術(shù)較成熟，已率先進(jìn)行小規(guī)模量產(chǎn)容量小，適用于消費(fèi)類電池最適用于動(dòng)力電池，商業(yè)化潛力大技術(shù)難度離子電導(dǎo)率和循環(huán)壽命有待提高機(jī)械性能差，制備成本高技術(shù)難度大，對空氣敏感，與鋰金屬的相容性低硫化物技術(shù)路線逐步清晰，成為各家企業(yè)布局重點(diǎn)。由于在性能上突出的表現(xiàn)，硫化物技術(shù)路線成為目前各家電池以及材料廠的研究重點(diǎn)，目前包括寧德時(shí)代在內(nèi)的多家電池廠以及一汽等車企都錨定硫化物的技術(shù)路線，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的終極性能。公司正極主體電解質(zhì)預(yù)計(jì)產(chǎn)業(yè)化時(shí)間寧德時(shí)代高鎳三元鋰金屬/硅碳負(fù)極硫化物2027年比亞迪高鎳三元硅碳負(fù)極鹵化物/硫化物2027年一汽高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2027年衛(wèi)藍(lán)新能源高鎳三元硅碳負(fù)極聚合物/氧化物/硫化物2027年國軒高科高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2027-2030年上汽/清陶能源錳基正極鋰金屬/硅碳負(fù)極聚合物/氧化物/鹵化物2026年億緯鋰能高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物/鹵化物/聚合物2028年吉利高鎳三元硅碳負(fù)極聚合物/硫化物2027年中創(chuàng)新航高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2027-2028年孚能科技高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2032年恩力動(dòng)力高鎳三元鋰金屬負(fù)極硫化物2026年上海屹鋰高鎳三元鋰金屬/硅碳負(fù)極硫化物2026年賽科動(dòng)力高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2027-2028年高能時(shí)代高鎳三元硅碳負(fù)極/石墨負(fù)極硫化物無濰柴動(dòng)力高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2027年長安汽車高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2027年正極材料：高鎳三元可以匹配短期需求，長期向高性能材料升級。三元材料可以直接匹配固態(tài)電池的正極材料需求，由于固態(tài)電池的電化學(xué)窗口更寬，因此可以兼容更高電壓的正極材料，從而進(jìn)一步提升能量密度，如超高鎳、富鋰錳基等，其中富鋰錳基擁有較高的比容量和電壓，成為固態(tài)電池下一代高能量密度的研發(fā)重點(diǎn)之一。負(fù)極材料：石墨負(fù)極材料是液態(tài)電池應(yīng)用成熟的技術(shù)類型，隨著性能提升的要求不斷提高，石墨負(fù)極的性能已經(jīng)逐步接近理論值。后續(xù)來看，硅由于具備較高的理論比容量(石墨372mAh/gVS硅4000+mAh/g)，有望成為中期適配固態(tài)電池的負(fù)極材料；但硅具有易膨脹、導(dǎo)電性較差的弱點(diǎn)，因此具備較高的理論比容量、低電極電位的金屬鋰，成為固態(tài)電池朝向高能量密度尤其是突破500Wh/kg的主要技術(shù)方向。導(dǎo)電劑：由于固態(tài)電解質(zhì)不具備流動(dòng)性和浸潤性，固態(tài)的接觸方式導(dǎo)致正極活性材料與固態(tài)電解質(zhì)層界面之間缺乏有效的離子傳輸介質(zhì)，因此在極片制備過程中需要具有離子傳輸功能的媒介加入。目前碳納米管為鋰電池中最具應(yīng)用前景的導(dǎo)電劑類型之一，根據(jù)天奈科技2024-11-22投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表，在目前固態(tài)電池的研發(fā)體系中對碳納米管導(dǎo)電劑產(chǎn)品的要求是更高的，需求量也是上升的，越是性能要求高的產(chǎn)品方案就越需要添加更多量及更高代際的碳納米管產(chǎn)品。（PTFE）、乙端-四氟已烯共聚物、PVDF、四氟已烯-六氟兩烯共聚物等，其中PTFE由于具備：1）分子量更大，更適合纖維化形成更穩(wěn)定的“三維”網(wǎng)絡(luò)，從而固定住正極材料，使電池性能穩(wěn)定；2）化學(xué)穩(wěn)定性更強(qiáng)；3）不易燃燒，安全性高等優(yōu)勢具備應(yīng)用潛力。我們認(rèn)為，隨著固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化落地，導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑等輔材產(chǎn)品的性能/用量有望不斷提升。傳統(tǒng)液態(tài)電池的制造流程可以分為三大環(huán)節(jié)：前段-制片環(huán)節(jié)、中段-裝配環(huán)節(jié)、后段-測試環(huán)節(jié)，其中制片環(huán)節(jié)是電池制造的基礎(chǔ)部分，對于設(shè)備的穩(wěn)定度、精確度等都有較高的要求。硫化物是最具潛力的全固態(tài)電池技術(shù)方向，但是硫化物電解質(zhì)對有機(jī)溶劑敏感度較高，傳統(tǒng)濕法工藝的水分容易和硫化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成產(chǎn)生硫化氫等有害氣體，因此干法電極的制備成為全固態(tài)電池生產(chǎn)過程中重要的工藝環(huán)節(jié)。干法電極是指不使用液態(tài)溶劑，直接將活性材料、導(dǎo)電劑和粘合劑的固態(tài)粉末混合在一起的技術(shù)。干法極片技術(shù)可以簡化電極制造流程，將濕法工藝所需的混合、制漿、涂布、干燥、輥壓等過程一體化，具有工藝流程較短、理論成本低、環(huán)保等優(yōu)勢。極片模切卷繞/疊片焊接入殼極片模切卷繞/疊片焊接入殼電芯干燥電芯注液上料勻漿極片涂布極片輥壓極片分切極片制片干法可以簡干法可以簡化工藝流程電芯檢測電池成組電池pack低高大干法電極的制備方法主要有粘合劑原纖化法和粉末靜電噴涂法兩類：1）粘合劑原纖化法是指將活性材料、導(dǎo)電劑、粘合劑混合，混合過程中粘結(jié)劑粉末被拉成纖維狀，再將纖維狀的物質(zhì)壓成薄片貼在箔體。粘合劑原纖化法是Maxwell用于生產(chǎn)超級電容器的主要技術(shù)，2019年特斯拉收購Maxwell，逐步擴(kuò)大這項(xiàng)技術(shù)在鋰電池電極上的應(yīng)用。2）粉末靜電噴涂法是利用帶電粉末在電場作用下均勻沉積至集流體上，再通過熱壓使粘結(jié)劑融化固定、擠壓成自支撐膜的技術(shù)。噴涂法主要是日本豐田所引領(lǐng)，早在2012年豐田和Zeon聯(lián)合申請一項(xiàng)制造電極和粉末噴涂裝置的專利。粘合劑原纖化法具備低能耗、厚度可控以及較好的面能量密度，在性能穩(wěn)定性和可加工性上表現(xiàn)更優(yōu)，因此成為主流的干法電極制