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

在锂(lǐ)电池的(de)进化之路上，全固(gù)态(tài固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途)电池是终极目标。而近期多家电池(chí)企业纷(fēn)纷发布全固态电池产品，为全固态电(diàn)池产业(yè)化按(àn)下了“加速键”：8月28日，鹏(péng)辉能源发布(bù)了第一(yī)代全固态电(diàn)池(chí)；同(tóng)一天，中创新航发(fā)布了名为“无界”的全固态电池，计划在2027年实现小批量(liàng)装车(chē)验证；宁(níng)德时(shí)代表示，公司(sī)全固态电池2027年(nián)有望实现小批(pī)量生产……

中信证券研报测算称，2030年全球固态(tài)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(wàn)亿元。固态电池的产业化大幕已经(jīng)缓缓拉开。

全国固态电池的发展情况(kuàng)究竟如何？从液态到半(bàn)固态、再(zài)到全固态电池的征途上有(yǒu)哪些“险关要隘(ài)”难以攻克？证券(quàn)时(shí)报记者探(tàn)访多家固态(tài)电池产业链厂商寻求答(dá)案。

固态电池

产业(yè)化“大幕揭开”

一瓶不起(qǐ)眼的白色粉末，蕴(yùn)藏着(zhe)锂电池从液态走向固态的“庞大(dà)能量”，这是广汽埃安向证券时报记(jì)者展示的全(quán)固(gù)态电解质。走进(jìn)位于广州市(shì)番禺区(qū)的广汽埃安大堂展厅，记者(zhě)看到了用玻璃瓶(píng)装(zhuāng)起(qǐ)来的粉末状高环境适(shì)应性(xìng)复合固态(tài)电解(jiě)质，以及用其生(shēng)产的锂金属全固态电(diàn)池、无锂负极全固态(tài)电池。

据(jù)广汽埃安工作人员介绍，采用固态电(diàn)解质生产的全固态电池“开发难度堪比攀登珠(zhū)穆朗玛峰”，它可以实现高安全(quán)性(xìng)能和400Wh/kg的超高能量密度，让汽车续航里程突(tū)破(pò)1000公(gōng)里。广汽埃安计划在2026年完成全(quán)固态电池开(kāi)发，并首先搭载于昊(hào)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(zhōng)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)溯到锂电设备厂商，记(jì)者来到位于江苏无锡的(de)先导智能工厂。一台台精密(mì)又庞(páng)大的锂电(diàn)设备(bèi)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设备到全固态电池整线解决方案的技术(shù)攻关(guān)。

先导智能董事长王燕清向证券时报记(jì)者(zhě)表示：“全固态电池(chí)从技术(shù)成熟度来看已经接近‘商用阶段’，只是由于尚(shàng)未实现规模化量产，成(chéng)本效(xiào)益相对(duì)较低，目前仍处于(yú)市场探索与验证阶段。如今高端(duān)玩家(jiā)已经结束观望，正积极投身于全固(gù)态电池的市场开发和建(jiàn)设中，行业有望迎(yíng)来(lái)快速(sù)发展机(jī)遇期。”

目前，半固态、准固态和全固态(tài)电池，被统称为固态电(diàn)池。近期，鹏辉能源和中创新航纷纷发布全固态电池产品，而(ér)半固(gù)态电池商业化进程更快，岚图追光、智己L6等(děng)车型已经实现半(bàn)固态电(diàn)池的搭(dā)载，固态电池产业化大幕已经(jīng)拉开。

据起点研究院(yuàn)发布(bù)的《2024固态电池发展白皮书》，截至2024年8月(yuè)底，中国固态电池产业链企业（不包括(kuò)设备企业(yè)）已(yǐ)超过250家，其中，电芯企业100家，固(gù)态电解质企业达(dá)50家。目(mù)前各(gè)家企业公(gōng)布的（半）固态电池(chí)产能及规划已经(jīng)超(chāo)过400GWh，未(wèi)来几(jǐ)年固态电池(chí)发展将加速落地。

电池产业链

将“翻天覆地”

现阶段，锂电池四大关键材料分别(bié)为正极材料、负极材(cái)料、隔膜和电解液，每个材(cái)料环节都涉及大量产业链企业。

而全固态电池之所以比液态电池具有更高安全性和更高能量密度，是因为(wèi)其(qí)用不易燃的固态电解质取代了电解液和隔(gé)膜，可以兼容更为高比容的正负极材料。这意味着，液态电池走向(xiàng)固态电池的进程中，电池(chí)产业链将产生“翻(fān)天覆地”的变化，隔膜和电解液企(qǐ)业(yè)首当其冲。

“在制造方面，如果全固态电池(chí)采用湿法工艺，目前液态锂电池的一般设备都不能用(yòng)。如果采用干法工艺，目前液态(tài)锂(lǐ)电(diàn)池三分之二的设备都不能用(yòng)。因此要重(zhòng)新设计匹配全固态电(diàn)池生产的工艺及设备，比如干法(fǎ)电极制备技术(shù)等。”起点研究院研究主管吴雨龙表(biǎo)示。

中南大学张(zhāng)永柱教授表示，做半固态(tài)和全固态就要对目(mù)前的产线进行修改、调整，这需要(yào)一些时间。在(zài)新能源行业里，液(yè)态电池产线已(yǐ)经投资(zī)了几万(wàn)亿(yì)元，企业们是一(yī)定(dìng)要(yào)把传统的液态电(diàn)池投资(zī)先收回(huí)来，然后再搞半固态和全(quán)固态。未(wèi)来3年~5年(nián)，设备厂、软件厂、芯片厂需要腾出时间来做半固(gù)态和全固态的产(chǎn)业化，来降(jiàng)低成本。

量产路上

仍(réng)存“险(xiǎn)关要隘”

起点研(yán)究院预计，全球固态电池未来两年将加速发展，2025年(nián)到2030年(nián)将是半固态电池和准固态电池产品(pǐn)导入期，2030年(nián)到(dào)2035年将是全固态电池产品导(dǎo)入期。尽管(guǎn)多家车企已经实现了半固态电池的“上车(chē)”，但固态电(diàn)池产业发展仍存在技术、路线、材料、成本等多重难关。

从技(jì)术来看，主要是“固固界面”的(de)难题待解。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，接触面积小(xiǎo)，形成了更高的界面电阻。这导致了固态电池循环寿命差、快充性能(néng)差等问题。“如何解(jiě)决好固态电池中的界面问题，成了固态电池能否大规模应用的关(guān)键，如何兼顾电导率、减少副反应、降低阻抗仍是目前产业在攻克的方向。”吴雨龙表示。

从(cóng)材料来看，固态电池体系采用高性能的正负极材(cái)料，往往涉及高价稀有金属(shǔ)，原材(cái)料成本远高于液态电池。“固态电池所需的电极材料、电解质等多为高科技新材料，加之产业链尚不(bù)完善，部分(fēn)原材(cái)料未实现量产，整体产业(yè)链成本也比较高昂，这也在(zài)一定程度上(shàng)制约(yuē)了市场的发展。”王燕清(qīng)向记者表示。

从价格(gé)来看，起点研究院向记者提供的数(shù)据显示，某固态电池企(qǐ)业卖(mài)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(xíng)器企业的准(zhǔn)固态电(diàn)池售价超7元/Wh。而(ér)同期液态车用三元电芯价格是0.5元~0.6元/Wh，磷酸铁锂电芯(xīn)是(shì)0.3元~0.45元/Wh。可以看到，固态电池价格目(mù)前是液态电池的数倍。降低成本将(jiāng)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(yè)态锂电池的能量(liàng)密(mì)度(dù)已经接(jiē)近安全(quán)极限(xiàn)的情况下，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(qīng)认(rèn)为(wèi)：“随着生产技术的提高和规模化生(shēng)产的推进，全固态(tài)电池(chí)的成本将逐渐下降，最(zuì)终将具备与半固(gù)态电池乃至(zhì)传统液态电池相抗(kàng)衡的市场竞争力(lì)。”

在锂电池的进化之路上，全固态电池是终极目标。

近期多家电池(chí)企业纷纷发布全固态电池产品，为全固态电(diàn)池产业化摁下了“加速(sù)键”：8月28日，鹏辉能源发布了第一代全固态电池；同一天，中创新航发布了名为“无界”的全固态电池，计划在2027年实现小批量装车验证(zhèng)；宁德时代也表示，公司全固(gù)态电池2027年(nián)有(yǒu)望实现小(xiǎo)批量生产……

有电池材料企业提供“弹(dàn)药”，锂电池设备企业打造“枪(qiāng)炮”，中游的电池(chí)企业正共同奔赴(fù)固态电池的万亿征途。中信证券研报表示，2024年(nián)以来，我国固态电池行业出现(xiàn)半固态量(liàng)产车型上市、半固态电池装车渗(shèn)透率达1%等边(biān)际变化，产业化信号已至。据测算，2030年全球固态电池出货需求将达643GWh，2024年—2030年复合年均增(zēng)长率达133%，合计市场空间达1.2万(wàn)亿元。

固态电池的(de)产业化(huà)大(dà)幕已经缓缓拉开，全国固态电池的(de)发(fā)展情况(kuàng)究竟如何？从液态(tài)到半固态、再到全(quán)固(gù)态电池的征途上(shàng)有(yǒu)哪些“险关要隘”难以攻(gōng)克？固(gù)态电池真正“量产元年”将在何时到来？记者探访了多(duō)家固态电池产业链厂商寻(xún)求答案。

固(gù)态(tài)电池(chí)产业化“大幕揭开”

一瓶不起(qǐ)眼的白色粉(fěn)末，蕴藏着(zhe)锂电池(chí)从液态走向固态的“庞大(dà)能量”，这(zhè)是广汽埃安(ān)向证券时报记者展示的(de)全固态电解质。走进位(wèi)于(yú)广州市番禺(yú)区的广(guǎng)汽埃安大(dà)堂展厅(tīng)，记者看到了用玻璃瓶装起来的粉(fěn)末状的高环境适应性复合固态电解质，以及用其生产的(de)锂金属全固态电池、无锂负极全(quán)固态电(diàn)池(chí)。

广汽(qì)埃安固态(tài)电池和固态电解质(zhì)

据(jù)广汽埃安工作人(rén)员介绍，采用固态电解(jiě)质生(shēng)产的全固态电池“开发(fā)难度堪比攀登珠穆朗玛峰”，它可以实现高安(ān)全性(xìng)能和(hé)400Wh/kg的超(chāo)高能量密度(dù)，比目前量产的液态锂电(diàn)池体积能量密度提(tí)升50%以上。广汽埃(āi)安也定下(xià)了(le)一个目标：在2026年完成全固态(tài)电池开发，并首先搭载于昊铂车型。

据(jù)起点研究院统计，中国(guó)固态(tài)电池产业链企业主要(yào)集中在(zài)珠三角和长三角。从珠三(sān)角到长(zhǎng)三角，从中游电池企(qǐ)业上溯到锂电设备厂商，记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(de)设备在这里被(bèi)制造而出，先(xiān)导智(zhì)能已经完成(chéng)从全(quán)固态电极制备、全固态电解质膜制备(bèi)设备到高压化(huà)成分容、致密化设备等全固态(tài)电池整线解决方案的技术(shù)攻关，攻破了全固(gù)态电(diàn)池量产(chǎn)的“设备大关(guān)”。

先导智能工厂

先导智能董事长王燕清向(xiàng)证券时报记者表示：“全固(gù)态电池(chí)从技术成熟度来看已经接近‘商用(yòng)阶段’，只是由于尚未(wèi)实现规(guī)模化量(liàng)产，成本效益相(xiāng)对较低，目前仍处于市场探索与验证阶(jiē)段。如(rú)今高端玩家已(yǐ)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(zhǎn)机遇期(qī)。”

从技术路线来看，中国锂电池行业从液态电(diàn)池走向全固态的征途中，还要经过半(bàn)固态、准固态(tài)电池的过渡阶段。半固态、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(zhōng)创新航纷纷发布(bù)全固(gù)态电池产品，而半固态电池商业化进程更快，岚图追光、智己(jǐ)L6等车(chē)型均搭载半固态电池，vivo X Fold3系列手机也采用了半固(gù)态电池，固态电池已经拉(lā)开(kāi)了产业化的大幕(mù)。

据起(qǐ)点研究院发布的《2024固态电池(chí)发展白皮书》，截至(zhì)2024年8月底(dǐ)，中国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(xīn)企(qǐ)业100家(jiā)，固态电(diàn)解质企业(yè)达50家。目前各家企业公布的（半）固态电池产能及规划已经超过400GWh，未来几年固态电池(chí)发(fā)展将加速落地。

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

电(diàn)池产业链将“覆地翻天”

现阶段，液态锂(lǐ)电池的四大(dà)关键材(cái)料分别为正极(jí)材料(liào)、负极材料、隔膜和电解(jiě)液，每个材料环节(jié)都涉及大量产业链企业(yè)。而全固态电池之所以比起液态电池具有更高安全性(xìng)和更高能量密度，是因为(wèi)其(qí)用不易燃的固态(tài)电解质取(qǔ)代了电解液和隔膜，可以兼容更为高比容的(de)正负极材料。

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“翻(fān)天覆(fù)地”的变化(huà)。英诺贝森(sēn)能源科技集团(tuán)联(lián)合创(chuàng)始人、副总(zǒng)裁徐万江(jiāng)认为：“全固态电池(chí)技术对产业链主要环节的影响程度，从大到小依次为隔膜(mó)、电解液、负极材料、正极材料。”

起点研究院研究主管吴雨龙(lóng)表示，从正极材料来看，现有(yǒu)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(jiāng)采用超高镍三元、镍锰酸锂(lǐ)、富锂锰基(jī)等。从负极(jí)材料来看，液态电(diàn)池(chí)主要采用石(shí)墨，全固态电池的硅碳系比例会提高，锂金属(shǔ)也(yě)将更多应用在固态电(diàn)池负极。

除此(cǐ)之外，锂电设备方面将迎来大规模(mó)“更新换代”。“在制造方面(miàn)，如果全固态电池采用湿法工艺，那么目前液态锂电池的一般设备都不能用。如果(guǒ)采用干法(fǎ)工艺(yì)，那么目前液态锂电池三分之二的(de)设备都不能用，因此要重新设计匹(pǐ)配全固态电池生产(chǎn)的工(gōng)艺及设备。” 吴雨龙说。

不过，液态电池产业链(liàn)企业仍有较长(zhǎng)的“缓冲期”来应对上述变化。中南大学张永(yǒng)柱教授表示，半固(gù)态和全固态要(yào)对目前的产(chǎn)线进行修改、调整，这需要一些时间(jiān)。在(zài)新能源行业里，液态电池产线已经投资了几万亿，企业(yè)们是一定要把传(chuán)统的液态(tài)电池投资(zī)先收回来，然(rán)后再搞半固态和全固态。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(bàn)固态和固态(tài)的产业化，来降低(dī)成本。

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

量产路上仍存“险(xiǎn)关要隘”

起点研究院预计，全球固态电池未来两年将加速发(fā)展，2025年到2030年(nián)将(jiāng)是半固(gù)态电池和(hé)准固态电池产品导入期，2030年到(dào)2035年将是(shì)全固态电池产品导入期。

尽管多家车企(qǐ)已经(jīng)实现(xiàn)了半固态电池(chí)的“上车”，但固态电池产业发展(zhǎn)仍(réng)存在技(jì)术、路(lù)线、材料、制造、成本等多(duō)重(zhòng)难(nán)关。

从技(jì)术来看，主要是(shì)“固固界面”的难(nán)题待解。在固态(tài)电解质中，电(diàn)极和电解质之间(jiān)的界面(miàn)接触从固—液接触变为固(gù)—固接触，接触面(miàn)积小，形成了更高的界面电阻。这导致了(le)固(gù)态电池循环(huán)寿(shòu)命差、快充(chōng)性能差等问题。“如(rú)何解决好固态电池中的界面问题，成为了固态电池能(néng)否大规模应用(yòng)的关键，如何兼顾电导率、减少副反应(yīng)、降低阻抗仍是目前产业在攻克的方(fāng)向。”吴雨龙表示。

其次，固态电池涉及路线较多，仅固态电解质就涉及聚合物、氧(yǎng)化物、硫化物三(sān)大路线。吴(wú)雨龙称，根据固(gù)态电解质前驱体材料的选(xuǎn)材不同，每种路线下面(miàn)又有很(hěn)多分支，哪种路线综合性能最优、成本最具有性价(jià)比、最有可能实现大规(guī)模量产，都需(xū)要学界和产业界(jiè)共同努力“探路”。

从材(cái)料来看，固态电池体系采(cǎi)用高(gāo)性能的(de)正负极材料，往往涉及高价稀有(yǒu)金属，原(yuán)材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(děng)材料(liào)多为高科技新材料，加之(zhī)产业链(liàn)尚不完善，部分原材料未实现量产，整体产业链成本也比较高昂，这(zhè)也在一定程度上制约了市场(chǎng)的发(fā)展。”王燕清向记者表示。

制造(zào)方面，由于固态电池在电解质、制(zhì)造工艺方面(miàn)与液(yè)态电池存(cún)在显(xiǎn)著差异，因此(cǐ)需要开发全新的生产设备和(hé)工(gōng)艺流程。吴雨龙表示，干法电极制(zhì)备技术、电(di固态电池拉开产业化大幕群雄并起共赴万亿新征途àn)解质(zhì)转印(yìn)涂布技术、等静压成(chéng)型(xíng)技(jì)术等都有待进一步攻克，很多生产环(huán)节设备需要定制生(shēng)产，这些都进一步抬高了制造(zào)成本。

从价格来看，起点研究(jiū)院向记者提(tí)供的数据(jù)显示，某固态电(diàn)池企业卖给车企的半固态电池售价超(chāo)过2元/Wh，某新兴固态电池企业(yè)卖(mài)给某飞行器(qì)企业的准固态电池售价(jià)超(chāo)7元/Wh。而同期液态车用三(sān)元电芯(xīn)价格是(shì)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液态(tài)电(diàn)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(guān)隘。

不过，在液态(tài)锂(lǐ)电池的能(néng)量密度已经接近安全极(jí)限的情况下，发(fā)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生产(chǎn)的(de)推进，全固态电池的成本将(jiāng)逐渐下降，最(zuì)终将具(jù)备与半固(gù)态电池乃至传统液态电(diàn)池相抗衡的市场竞争力。”

校(xiào)对：王锦程

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