固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途

证券时报记者安宇飞

在(zài)锂电池的进(jìn)化之路上，全固态电(diàn)池是终极目标。而近期多家电池企业纷(fēn)纷发(fā)布全固态电池(chí)产品，为全固态电池(chí)产业化按下(xià)了“加速键”：8月28日，鹏辉能源发(fā)布了第一(yī)代全固态电池(chí)；同(tóng)一天，中(zhōng)创新航发布了名为“无(wú)界”的全固态电(diàn)池，计划在2027年实现(xiàn)小批量装车验证(zhèng)；宁德时代表示，公司全固态电(diàn)池2027年有望实(shí)现小批量生产……

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

全国固态电池的发展情况究竟如何？从液态到半固态、再到全(quán)固固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途(gù)态电池的征途上有哪些“险关要隘”难以攻克？证券时报(bào)记者探访多家固态电池产业(yè)链厂商寻求答案。

固态电池(chí)

产业化“大幕揭开”

一瓶不起眼的白色粉末，蕴藏着锂电池从液态走向固态的“庞大能量”，这是广(guǎng)汽埃安向证券时报记者展示的全固态电解质。走进位于(yú)广州市番禺区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(zhuàng)高环境适应性复(fù)合固态电解质，以(yǐ)及用其生产的锂金属(shǔ)全固态电池(chí)、无锂负极全固态电池。

据广汽埃安工(gōng)作人(rén)员介绍，采用固态电解质生产的全固态电池“开发难度堪比攀登珠穆朗(lǎng)玛峰”，它(tā)可以实现高安全性能和400Wh/kg的超高(gāo)能量密度，让汽车(chē)续航里程突破1000公(gōng)里(lǐ)。广汽埃安计划在2026年完成全固态电池开发，并(bìng)首先搭载(zài)于昊(hào)铂车型。

据起点研究院统计，中国固(gù)态电池产业链企业主(zhǔ)要(yào)集中在珠三角和长三角。从珠三角到长(zhǎng)三角(jiǎo)，从中游电池企业上溯到锂电(diàn)设备厂商(shāng)，记者来到位于江苏无锡的先导智能工厂(chǎng)。一台台精密又(yòu)庞大的锂电设备在(zài)这里被制造(zào)出来，先导智能已经完成全固(gù)态(tài)电极制备、全固态(tài)电(diàn)解质(zhì)膜制备设备到全固态电池(chí)整线解(jiě)决方案的技术攻关。

先(xiān)导智能董事长王燕清向证券时报记(jì)者表示(shì)：“全(quán)固态电池从技术成熟度来看已经接近‘商用阶段’，只是由于尚未实现规模化量产，成本效益相对(duì)较(jiào)低，目前仍处(chù)于市(shì)场(chǎng)探索与验证阶(jiē)段。如今高端玩家已经结束观(guān)望，正积极投身于全固(gù)态电(diàn)池的(de)市场开发和(hé)建设中，行业有望迎来快(kuài)速发展机遇期(qī)。”

目前，半固(gù)态、准固态和全固态电(diàn)池，被统称为固态电池。近期(qī)，鹏辉能源和中创新航纷纷发布全固态电池产品，而(ér)半固态电池商业化进程更快，岚图追光、智己L6等车型已经(jīng)实现半固态电池的搭载(zài)，固态电(diàn)池产业化大(dà)幕(mù)已经拉开。

据起点(diǎn)研(yán)究院(yuàn)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(chí)产业链(liàn)企业（不包括设备企业）已超过250家，其中，电芯企业100家，固态电解质企业达50家(jiā)。目前各家企业公(gōng)布的（半）固态电池产能及(jí)规划(huà)已经超过400GWh，未(wèi)来几年固态电池发展将(jiāng)加速落地。

电池产业(yè)链

将“翻天覆地(dì)”

现阶(jiē)段，锂电池四大(dà)关键材(cái)料分别为正极材(cái)料、负极材料、隔膜和电解液，每(měi)个(gè)材料环节都涉及大量产业链企业。

而全(quán)固态电池之所以比液态(tài)电池(chí)具有更高安全性和更高能量密度，是因为其用不(bù)易燃的固态电解质取代(dài)了电解液和隔膜，可以兼容更(gèng)为高比容(róng)的正负极材料。这意味着，液态(tài)电池走向固态电池的进(jìn)程中(zhōng)，电池产业(yè)链将产生“翻天覆地(dì)”的变化，隔(gé)膜和电(diàn)解液企业首(shǒu)当其冲(chōng)。

“在制造方面，如果全(quán)固态电池采(cǎi)用(yòng)湿(shī)法工艺，目(mù)前(qián)液(yè)态锂电池的一般设备都不能用。如(rú)果采用干法工艺(yì)，目前液态锂(lǐ)电池三分(fēn)之二的设(shè)备都不能用。因此要重新设(shè)计匹配全固态(tài)电池生(shēng)产的工艺及(jí)设备，比如干(gàn)法电极(jí)制备技术等。”起点研究院研(yán)究主管吴雨龙(lóng)表示。

中南(nán)大学张永柱教授表示，做半固态和全固态就要对目前(qián)的产线进(jìn)行修改、调整，这需(xū)要一些时间。在新能源行业(yè)里，液态电池(chí)产线已经投资了几万亿元，企业们是一定要(yào)把传统的液(yè)态电池投资先收回来，然(rán)后再搞半固态和全固态(tài)。未来3年~5年，设(shè)备(bèi)厂、软件厂(chǎng)、芯片厂需要腾出时间来做半固态和全固态的产业化，来降低成本。

量产路(lù)上(shàng)

仍存“险关(guān)要(yào)隘”

起点研究(jiū)院预(yù)计(jì)，全球固态电池未来两年将加速(sù)发展，2025年(nián)到2030年将是半固态电池和准固态电池产(chǎn)品(pǐn)导入期，2030年(nián)到2035年将是(shì)全固(gù)态电池产品导入(rù)期。尽(jǐn)管多家车企已经实现了半固态电(diàn)池的“上车”，但固态电池产业发展(zhǎn)仍存在技术、路线、材(cái)料、成本等(děng)多重难关。

从技(jì)术来看，主要是“固固界面”的难题待解。在固态电(diàn)解质中，电极(jí)和电解质之间的界(jiè)面接触从固(gù)—液接触变为固—固接触，接触(chù)面积小，形成了更高的(de)界面电(diàn)阻。这导致了固态电池循环寿命差、快充性能差等问题。“如何解决好固态电池中的(de)界面问题，成了固态电池能否大规模应用的关键，如何兼顾(gù)电导率、减少副反应(yīng)、降低阻抗仍是(shì)目前产业在攻克的方向。”吴(wú)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料，往(wǎng)往(wǎng)涉及高价稀有金属，原材料成本(běn)远高于液态电池。“固态电池所(suǒ)需的电极材料、电(diàn)解质等多为(wèi)高科技新材料，加之产业链尚不完善，部(bù)分原材(cái)料未实现量(liàng)产(chǎn)，整体产业链成本(běn)也比较高昂，这(zhè)也在(zài)一定程(chéng)度上制约了市场的发展。”王燕清向记者表示。

从价格来看，起点研究院向记者提供的数据显示，某固(gù)态电池企业卖给车企的半固态电池售价超过2元/Wh，某新兴固态电池企业卖(mài)给某飞行器企业的(de)准固态电池售价超7元/Wh。而(ér)同期液态(tài)车用三元(yuán)电芯价格是(shì)0.5元~0.6元/Wh，磷酸铁锂电(diàn)芯是0.3元~0.45元/Wh。可以看到，固态电池价格目前是液态电池的数倍。降低成本将成为固态电池大规模商(shāng)用(yòng)前需要攻克的重点关隘(ài)。

不过，在液态锂电池的能量密(mì)度已经(jīng)接(jiē)近安全极限的情况下，固态电池的发展哪怕面临重重险关，也必须(xū)一一攻克。王(wáng)燕清认为：“随着生产技术的提高和规(guī)模化生产的推进，全固态电池的成本将逐渐下(xià)降，最(zuì)终将具备与半固态电池乃至传统液态电池相(xiāng)抗衡的市场竞争(zhēng)力。”

在锂电池的进(jìn)化之(zhī)路上，全(quán)固(gù)态电池是终极目标。

近期多家电池企业纷纷发(fā)布全固态电池产品，为全固态电池产(chǎn)业化摁下(xià)了“加速(sù)键”：8月(yuè)28日，鹏辉能源发布了第一代全固态电(diàn)池；同一天，中创新(xīn)航发布了名为(wèi)“无界”的全固态电池，计划(huà)在2027年实(shí)现小批量装车验证；宁德时(shí)代(dài)也表(biǎo)示，公司全(quán)固态电池2027年有望实现小批量生产(chǎn)……

有(yǒu)电池材料(liào)企业提(tí)供“弹药”，锂电池设备企业打造“枪炮”，中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年以来，我国固态电池行业出现半(bàn)固态量产车型上市、半固态电(diàn)池装车渗透率达1%等边际变化，产业化信(xìn)号已至(zhì)。据测算，2030年全球固态(tài)电池出(chū)货需求将达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(gù)态(tài)电(diàn)池的产业(yè)化大幕已经缓缓拉开，全(quán)国(guó)固态电池的(de)发(fā)展情况究竟如何？从液态到半(bàn)固(gù)态、再到全固态电(diàn)池的(de)征(zhēng)途上(shàng)有(yǒu)哪些“险关要隘”难以(yǐ)攻克(kè)？固态电池真正“量产元年”将在何(hé)时到来？记者探访了多家固态电池产业链厂(chǎng)商寻求答案。

固态电(diàn)池产业化“大幕揭开”

一瓶不起眼的白色粉末，蕴藏(cáng)着锂电池从液态走向固态(tài)的“庞(páng)大能量”，这是广汽埃安向(xiàng)证券时报记者展示的全固态电解质。走进位于广州市(shì)番禺区的广汽埃安(ān)大堂展厅，记者(zhě)看(kàn)到了用玻璃瓶装(zhuāng)起来的粉末状的(de)高环境适应(yīng)性复合固态电解质，以及用(yòng)其生(shēng)产的锂金属全固态电池(chí)、无锂负极全固态电池(chí)。

广(guǎng)汽埃安(ān)固态(tài)电池和固态电解质

据广汽埃安工(gōng)作人员(yuán)介绍(shào)，采用固态电解质生产的全固态电池“开发难度堪比攀登珠穆朗玛峰”，它可以实现高安(ān)全性能和400Wh/kg的超高能量密度，比目前量产的液态(tài)锂电池(chí)体积能量密度提升50%以上。广汽埃安也定下了一个(gè)目标(biāo)：在2026年(nián)完成全(quán)固态电池开发(fā)，并首(shǒu)先(xiān)搭载于昊铂车型。

据起点研究院统计，中国固态(tài)电池产业链企业主(zhǔ)要集中在珠三角和长三角。从珠三角到长三角，从中游(yóu)电池企业(yè)上溯到锂电(diàn)设备厂商，记者又(yòu)来到位于江(jiāng)苏无锡的先导智能(néng)工厂。一台(tái)台精密又庞大的设(shè)备在这(zhè)里被制造而出，先导智(zhì)能已经完成从全固态电(diàn)极制备、全固态电解质膜制备设备到高(gāo)压(yā)化成分(fēn)容、致密化设备等全固态电池整线解(jiě)决方案的技(jì)术攻关，攻破了全固(gù)态电(diàn)池量(liàng)产(chǎn)的“设(shè)备大关”。

先导智能(néng)工厂

先导智能(néng)董事长王燕清向(xiàng)证券时报记者(zhě)表示：“全固态电池从技术成熟(shú)度来看已经接近‘商(shāng)用阶段(duàn)’，只是由于尚(shàng)未实现规模化量(liàng)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束观望，正积极投身于全(quán)固态电池的市场开发和建设中，行业有望迎来快速发展(zhǎn)机遇期。”

从技术路线来看，中国锂电池行业从液态电(diàn)池走向全固态的征(zhēng)途中，还要经(jīng)过半固态、准固态电池的过渡阶段。半固态、准固态和全固态(tài)电池，被统称为固态电池。近期，鹏辉能(néng)源和(hé)中创新航纷纷发布全固(gù)态(tài)电(diàn)池产品，而半固态电(diàn)池商业化进程更快，岚图追光、智己L6等车型均搭固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途载半固态电(diàn)池，vivo X Fold3系列(liè)手机也采用了半固态电池，固(gù)态电池已经(jīng)拉(lā)开了产业化的(de)大幕。

据起点研究院(yuàn)发布的《2024固态电池发展白皮(pí)书》，截至2024年8月底，中国固态电池产业链企业(yè)（不包括(kuò)设备企业(yè)）已超过250家，其中电芯企业(yè)100家，固态电(diàn)解质企业达50家。目前各家企业公布的（半）固态(tài)电池产能及规划已经超过(guò)400GWh，未来几年固态电池发展将加速落地(dì)。

资本也为固态电池产(chǎn)业的(de)发展(zhǎn)“添了一把火”。起点研究院向(xiàng)记者提(tí)供(gōng)的数据显示(shì)，从2021年1月1日到2024年8月30日，据(jù)不完全统计，国内固态电池产业链融资案例(lì)发(fā)生不低(dī)于40例，融资金额超过95亿元，其(qí)中卫蓝新能源融资6次，太蓝新能(néng)源融资5次。

电(diàn)池(chí)产(chǎn)业(yè)链(liàn)将(jiāng)“覆地(dì)翻天”

现阶段，液态锂电(diàn)池的(de)四大关键材(cái)料分别为(wèi)正极材料、负(fù)极材料、隔膜和电解液，每个材料环节都涉(shè)及大量产业链企业。而全(quán)固态电池之所以比(bǐ)起液态电池具(jù)有更高安全(quán)性和更高能量密度，是因为其用(yòng)不易燃的固态电解质取代了电(diàn)解(jiě)液和隔膜，可以兼容更(gèng)为高比容的(de)正负(fù)极材料。

这意味着，液态电池走向固态电池的进程中，电池产业链将产生(shēng)“翻天覆地”的变化(huà)。英(yīng)诺贝森能(néng)源科技集团(tuán)联合(hé)创始人、副(fù)总裁徐万(wàn)江认为：“全固态电(diàn)池技术(shù)对产业链主要环(huán)节的影响程度，从大(dà)到小依次为隔膜、电解液、负极材料、正极材料。”

起(qǐ)点研究(jiū)院研(yán)究主管吴雨龙表示，从正极材料来看，现有液态电池主要采用三元、磷酸铁锂和钴酸锂等，全固态电池将采用超高镍三元、镍锰(měng)酸锂、富锂锰基等(děng)。从负极材料来看，液(yè)态电池主要采用石(shí)墨，全固态电池(chí)的硅碳系比例会提高，锂金属也将更多应用在固态电池负极。

除此之外，锂电设备方面将迎(yíng)来大规模(mó)“更新换代”。“在制造方面，如果全固态电池采用湿法工艺，那么目前液态锂电池的(de)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的设备都(dōu)不(bù)能用，因此要重新设计匹配(pèi)全固态电池生产的(de)工艺及设备(bèi)。” 吴雨龙说。

不过(guò)，液态电池产业链企业(yè)仍有较长(zhǎng)的“缓冲期”来应对上述变(biàn)化。中南大学张永柱教授表示(shì)，半固态和全固(gù)态要对(duì)目(mù)前(qián)的产(chǎn)线进行修改、调整，这(zhè)需要一些时间。在新能源行业里，液态电池产线已经投资(zī)了(le)几万亿，企业们是一(yī)定要把传统的(de)液态电池投资(zī)先收回(huí)来(lái)，然后再(zài)搞半固态和全固态。未来3年—5年，设(shè)备厂、软件厂、芯片(piàn)厂需(xū)要腾(téng)出时间来做(zuò)半固态和固态的产业化，来(lái)降低(dī)成本。

张永柱认为，未来锂电池产业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%的市场份额，全固态电池占(zhàn)据5%的市场份(fèn)额，改(gǎi)良的液态电池(chí)仍然是主(zhǔ)流。

量产路上(shàng)仍存(cún)“险关要隘”

起点研(yán)究院预计，全球固态电池未(wèi)来两年将加速发展，2025年到2030年将(jiāng)是半固态电池和准固态电池产(chǎn)品导入(rù)期，2030年到(dào)2035年将是(shì)全固态电池产品导入(rù)期。

尽管(guǎn)多家车企(qǐ)已经实(shí)现了半固(gù)态(tài)电池(chí)的“上(shàng)车”，但固态电池产业(yè)发展仍存在技术、路线、材料、制造、成本等多重难关。

从技术(shù)来看，主要是“固(gù)固界面”的难题待解。在固态电解(jiě)质(zhì)中，电极和电解质之间的界面接触(chù)从(cóng)固—液接触变为固—固接触，接触面积小(xiǎo)，形成了更(gèng)高(gāo)的界(jiè)面电阻。这导致了固态电池循环寿命差、快(kuài)充性能差等问(wèn)题(tí)。“如何解决(jué)好固态(tài)电池中(zhōng)的界面问题，成(chéng)为了(le)固态(tài)电(diàn)池能(néng)否大规模应(yīng)用的关键，如(rú)何兼顾电导率、减少副反应、降低阻抗仍是(shì)目前(qián)产业在攻克的方向。”吴雨龙表示。

其次，固态电池涉及(jí)路线较多，仅(jǐn)固态电解质就涉(shè)及聚合物、氧化物(wù)、硫(liú)化物(wù)三大路线。吴雨龙称，根据固态电解质前驱体材料(liào)的选(xuǎn)材不同，每种路线下面又(yòu)有很多分支，哪种路线综合(hé)性能最优、成本最具有(yǒu)性价比(bǐ)、最有可能实现大(dà)规模量产，都需要学界和产业界共同努(nǔ)力“探路”。

从材料(liào)来看，固态电池体系采用高性能的正负极材料，往往涉(shè)及高(gāo)价稀有(yǒu)金属(shǔ)，原材料成本远高于液态电池。“固态电池(chí)所需的电极材料、电解质等材料多为高(gāo)科(kē)技新材料，加之产业链尚不完善，部分(fēn)原(yuán)材料未实(shí)现量产，整体产业链成(chéng)本也(yě)比较高昂(áng)，这也在一定程(chéng)度(dù)上制约(yuē)了市场的发展。”王(wáng)燕清向记者表示。

制(zhì)造(zào)方面，由于固态电(diàn)池在电解质、制造工艺方面与(yǔ)液态(tài)电池存在显著差(chà)异，因(yīn)此(cǐ)需要开发全新的生产(chǎn)设(shè)备和(hé)工艺流(liú)程。吴雨龙表示，干法电极制备技术、电解质转印涂(tú)布技术、等静压成型技术(shù)等都(dōu)有待进一步(bù)攻克(kè)，很多生产环节设备(bèi)需(xū)要定(dìng)制(zhì)生产，这些都(dōu)进一步抬(tái)高了制造成本。

从价格来看，起点(diǎn)研究院向(xiàng)记者提供的数据显示，某固态电池企业卖给车企的半固态(tài)电池售价(jià)超过(guò)2元(yuán)/Wh，某新兴固态电池企业卖给某飞行器企业的准固态电池售价超7元(yuán)/Wh。而同期液态车用三元电芯价格是0.5元—0.6元/Wh，磷酸铁锂(lǐ)电芯是0.3元—0.45元/Wh。可以看到，固态电(diàn)池价(jià)格目前是液态电池的(de)数倍。降(jiàng)低成本将成(chéng)为固(gù)态电池大(dà)规模商用前需要攻克(kè)的重点关隘。

不过，在液态锂(lǐ)电池的能(néng)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(shì)所趋。王燕清认为：“随着生产技术的提高(gāo)和规模化生产(chǎn)的推进(jìn)，全固态(tài)电池的成本将逐渐下(xià)降，最(zuì)终将(jiāng)具(jù)备与半固(gù)态电池乃至传统液态电池相抗衡的市场竞争力。”

校(xiào)对：王锦程

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