固态电池深度：从技术本征看固态电池产业发展趋势

引言 固态电近年来既得到市场广泛关注，也饱受争议。半固态电池到底是不 是固态电池？全固态电池何时到来？固态电池技术将为产业链带来哪些变化 ？本篇报告旨在从技术本征角度回答以上问题，从而分析固态电池产业发展 现状及趋势，以供市场参考。 联系人吴依凡：18328086469：w uyf3@wkzq.com.cn 报告要点 固态电池是锂电池理论上高能量密度+高安全性能的最佳体系。液态锂电池体系向高能量密度迭代的热安全矛盾凸显，固态电池在本征安全性和锂金 属负极兼容性上潜力大，是锂电池理论上高能量密度+高安全性能的最佳体 系。且固态电解质的离子电导率已实现10-2S/cm的突破，固态电池初步具 备产业化理论基础。 资料来源：Wind，聚源 全固态电池存在界面问题+成本问题卡点。全固态取消电解液，“固-固”界面硬接触将影响电池倍率和循环性能，并带来加压制造、干法混料等工艺难 点。成本方面，目前固态电解质价格高昂，其中聚合物、氧化物体系远期降 本相对清晰，硫化物体系由于前驱体硫化锂工艺尚未成熟，降本节奏将更缓慢 。我们测算全固态电芯远期成本有望达到0.69元/Wh。 《碳资产怎么评估？》(2025/2/5)《2025年全国碳市场健康平稳有序运行仍或是政策主旋律》(2025/1/22)《储能12月招标创新高，预计25年景气度持续》(2025/1/20)《电池厂进入招标期，铁锂材料或有较强涨价动力》(2025/1/2)《极越深陷经营危机，新能源车品牌洗牌进行中》(2024/12/18)《碳市场趋势跟踪（202411）：全球碳市场开启新征程》(2024/12/11)《汽车报废更新申请超200万辆，以旧换新政策有望延续》(2024/12/4)《弗迪电池发布会点评：携超混+快充+CTB技术进军工程机械电动化领域》(2024/12/2)《25年锂价会涨么？》(2024/11/21)《澳矿停产叠加12月锂电排产超预期，碳酸锂价格上行》(2024/11/19) 半固态本质仍属于液态锂离子电池体系，在液态电池安全性仍有提升预期时，短期半固态在安全、性能、成本上优势不明显。半固态并非液态到全固态的线性迭代，而是固态电池产业化初期的尝试。虽然半固态电池可以一定程 度延缓电池热失控，但牺牲了成本经济性和倍率性能，在液态体系仍可从系 统主动安全、电解液改性、隔膜改良等手段提升安全性的前提下，半固态电 池的产业逻辑还有待进一步验证。 产业进展：半固态进入量产，但由于性价比优势不明显，装车不及预期；全固态部分进入A样阶段，量产或将在2030年后。固态电池产能总规划超565.7GWh，已建成产能约28.3GWh。半固态进入量产阶段，但由于性价比优势不明显，目前车端销售不及预期。全固态近期部分企业进入A样阶 段，考虑全固态电池卡点仍较明显，我们预计全固态量产或将延迟至203 0年 后。 固态电池产业突破后，将带来电池材料体系变化，并部分带动上游原材料需求。固态电池技术有望对高镍三元正极、硅碳负极、粘结剂、碳纳米管 导电剂、LiTFSI/LiFSI添加剂等带来增量，电解液隔膜用量将有所减少。上 游资源方面，有望对锆、镧、钛等金属形成一定带动。 风险提示：1.全固态电池界面问题技术突破进展不及预期；2.半固态电池在安全性、经济性上优势短期难以验证；3.固态电池下游需求情况不及预期。 内容目录 1.固态电池的产业逻辑...................................................................................................................................41.1发展历程：锂金属与锂离子，液态与固态，锂电池发展路径的分化...........................................................41.2液态电池困境：高能量密度趋势下，面临热安全+锂枝晶问题挑战............................................................51.3固态电池发展机会：锂电池理论上高能量密度+高安全性能的最佳体系.....................................................62.全固态电池——仍面临界面+成本问题.....................................................................................................72.1全固态技术路径.......................................................................................................................................72.2全固态电池卡点一：界面问题..................................................................................................................72.3全固态电池卡点二：成本问题..................................................................................................................83.半固态电池——本质仍是液态锂离子电池体系.....................................................................................103.1半固态电池技术路径..............................................................................................................................103.2半固态VS液态：性能和成本对比，半固态短期未占优..........................................................................113.3全固态VS半固态VS液态：性能和成本对比.........................................................................................134.固态电池产业进程.....................................................................................................................................144.1固态电池企业技术路线............................................................................................................................144.2固态电池研发现状：从产品研发流程角度................................................................................................154.3固态电池产业规划：半固态装车不及预期，全固态预计2030年后量产...................................................175.固态电池对产业链的影响分析.................................................................................................................185.1固态电池对电池材料体系的影响.............................................................................................................185.2固态电池对上游资源的影响....................................................................................................................19风险提示..........................................................................................................................................................20 图表目录 图表1：锂电池发展历程............................................................................................................................................................................................4图表2：液态锂离子电池热蔓延图............................................................................................................................................................................5图表3：锂金属负极与电解液的界面反应，金属锂负极的锂枝晶问题................................................................................................................5图表4：固态电池与液态电池结构对比图................................................................................................................................................................6图表5：固态电池在热失控抑制上的理论优势........................................................................................................................................................6图表6：固态电池应用于锂金属负极的理论优势....................................................................................................................................................6图表7：锂电池材料体系技术发展路线图................................................