固态电池行业专题之二：政策推动技术进步，应用场景日益丰富

请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容核心观点•性能优势耦合终端市场需求，应用场景创新发展。固态电池是电解质为固态或者半固态的电池产品，其核心优势为能量密度高和安全性高（固态电解质不易燃），但当前制造成本远高于液态电池，且存在寿命短、倍率性能差等问题。2024年以来随着下游应用场景的不断扩展，固态电池的优势获得更好的体现。首先，固态电池成为影响未来车企格局的竞争要素之一，车企为提高动力电池安全性和续航能力，积极布局固态电池。多家车企计划2027年进入规模化装车测试，2030年左右计划实现批量生产全固态电池车型。第二，在消费电子领域VIVO等头部企业也寻求通过固态电池提升电子产品的便携性与续航能力；第三，2024年以来人形机器人、eVTOL等新赛道加速升级迭代，为制造成本较高的固态电池的应用打开更加广阔市场。•工信部提出建立健全全固态电池标准体系，技术专利密集涌现。2025年3月31日，工业和信息化部印发《2025年工业和信息化标准工作要点》，首次将全固态电池纳入新产业标准体系建设。通过统一材料性能指标、生产工艺流程、安全测试方法，避免研发资源重复浪费，国内企业技术迭代效率有望提升，产业化进程或持续加速。2025年3月电动汽车电池新安全要求也有助于推动固态电池行业的技术发展。产业端从2024年四季度以来，固态电池创新技术就不断涌现，多家企业在硫化锂和量产线设备的开发取得实质进展，对此前由以日韩企业主导的硫化物全固态电池技术圈层形成多点突破。•新能源车引领短期量产进程，中试线与订单需求快速增长。目前全球主流车企快速布局固态电池，海外有丰田、日产、现代、奔驰、大众等；国内有长安、上汽、广汽、奇瑞、东风、比亚迪、小鹏、岚图等。电池企业如国轩高科、亿纬锂能等，也纷纷加快中试线项目建设与量产。同时，金龙羽、合源锂创等已经成功开拓无人机、建筑机器人等应用场景的订单。我们预计2027和2030年全球固态电池的综合渗透率将分别达到3%和8%，对应容量规模分别为76GWh和271GWh，相比2024年5GWh复合增速分别为140%和92%。•投资建议：重点关注在固态电池、硫化物和设备等领域布局领先的企业。•风险提示：固态电池技术发展不及预期；政策支持力度不及预期；固态电池产能建设不及预期。 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容目录 01020304固态电池：创新场景耦合性能优势固态电池应用前景展望固态电池产业链梳理投资建议 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容一、固态电池：创新场景耦合性能优势 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容固态电池与液态电池对比•根据电解质的不同，锂电池技术体系可分为：液态电解质电池、混合固液电解质电池（半固态电池）、固态电解质电池。•固态电池与液态电池工作原理相同。固态电池在电池结构上与液态电池变化明显：半固态电池由于仍存在部分液态电解液，故而保留了电解液和隔膜等结构。而全固态电池离子传导介质和通道由传统的电解液与隔膜变为固态电解质，电池结构实现进一步简化。半固态电池由于仍存在部分液态电解液，故而保留了电解液和隔膜等结构。而全固态电池离子传导介质和通道由传统的电解液与隔膜变为固态电解质，电池结构实现进一步简化。图1：锂电池发展路线资料来源：徐小明.第十四届中国汽车蓝皮书论坛主题报告.2022，国信证券经济研究所整理 资料来源：许晓雄等《全固态锂电池技术的研究现状与展望》.储能科学与技术（2013），国信证券经济研究所整理图2：液态电池与固态电池结构示意图 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容固态电池核心优势：能量密度高、安全性高•固态电池能量密度更高：1）固态电解质电化学窗口宽，能够适配更高电压的正极材料。2）固态电解质具有良好的机械性能，能够有效抑制锂枝晶的形成，从而能够兼容更高能量密度的锂金属负极材料。3）由于电解质的非流动性，电芯内部极片可以串联连接以此提高单体电压，实现与多电芯串联而提升电压的同等效果，从而能够在成组时减少结构件使用、提升能量密度。目前，行业中常见的半固态电池能量密度多集中在350-400Wh/kg，部分全固态电池样品能量密度超过500Wh/kg。•固态电池安全性更高：固态电解质本身不可燃、且热分解温度高，固态特性完全避免了电解液腐蚀、挥发、漏液等问题，安全性能大幅提高。液态锂离子电池液态含量（%）>10%电芯能量密度大多<300Wh/kg快充性能1-6C电池寿命2000次+主要材料体系正极+负极+隔膜+电解液正极+负极+隔膜+复合电解质封装形态卷绕/叠片+圆柱/方形/软包表1：各类电池性能及结构对比资料来源：许晓雄等《全固态锂电池技术的研究现状与展望》.储能科学与技术（2013），李泓.中国固态电池领域发展现状和未来挑战[J].科学观察, 2023，国信证券经济研究所整理 半固态电池固态电池1~10%<1%350-400Wh/kg500Wh/kg+目前在2C以下1000次+1000次以内正极+负极+固态电解质叠片+方形/软包叠片+方形/软包 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容固态电池短期不足：倍率性能、循环寿命和成本制约产业化•界面处机械稳定性较差影响寿命：充放电过程中，电极材料会产生体积变化，结构应力的累加会造成界面接触面积的下降、形成结构缺陷，从而影响循环寿命。•界面处电化学稳定性较差影响倍率性能：固态电解质与电极的接触是固-固接触，接触面积小且接触面有更高的阻抗，从而影响锂离子的传输。•固态电池成本仍相对较高：正极材料或采用高镍三元、富锂锰基等，负极或将搭载硅负极、金属锂等，材料成本明显提升。同时，电解质难以轻薄化、且部分搭载金属元素，成本亦有提升。部分电解质体系对于水分等较敏感，有些制造和后处理环节中需要依赖于惰性气体或干燥室，生产制造成本也有所提升。•目前液态高镍三元电池成本普遍在0.40-0.45元/Wh，半固态三元电池成本在0.8-1.1元/Wh，全固态电池成本在3.0元/Wh以上。正极46.2%负极7.6%隔膜3.7%电解液/固态电解质4.0%其他材料22.7%制造与人工成本15.8%正极28.8%负极33.4%隔膜2.3%电解液/固态电解质9.2%其他材料15.3%制造与人工成本10.9%其他材料3.8%图3：液态电池成本结构资料来源：卫蓝新能源官网、清陶能源官网、上海有色网；国信证券经济研究所整理与测算图4：半固态电池成本（目前材料价格及投资额下）资料来源：卫蓝新能源官网、清陶能源官网、上海有色网；国信证券经济研究所整理与测算图5：全固态电池成本（目前材料价格及投资额下）资料来源：卫蓝新能源官网、清陶能源官网、上海有色网；国信证券经济研究所整理与测算 正极7.0%负极8.2%电解液/固态电解质77.8%制造与人工成本3.1% 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容固态电池的成本比较与中远期展望•固态电池降本方案：1）技术突破，固态电解质的制备方案成本、设备投资额持续下降；2）规模效应助力，硅负极、固态电解质材料等价格有望下滑；3）产线良率优化，降低单位制造与人工成本。•中期来看，伴随固态电解质、硅基负极等材料价格有望加速下行，同时产线良率有望稳步提升，届时我们测算得到半固态电芯的单位总成本约为0.49元/Wh。•远期来看，全固态电池电解液也将全部被替换为固态电解质，我们测算得到届时全固态电芯单位总成本约为0.80-0.92元/Wh。图6：半固态/固态电池成本比较与中远期展望（元/Wh）资料来源：卫蓝新能源官网、清陶能源官网、上海有色网；国信证券经济研究所整理与测算0.350.800.420.410.900.4900.511.522.533.54液态电池半固态-现在半固态-中远期 3.560.720.833.670.800.92全固态（三元+硅）-现在全固态（三元+硅）-远期全固态（富锂锰基+锂）-远期材料成本制造人工成本 二、固态电池应用前景展望 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容固态电池具有能量密度高、安全性强等优势，能够满足无人机、便携式储能等产品对于电池长续航、轻量化的要求。消费产品市场•松 下 宣 布 将 在2025-2029年量产用于无人机的全固态电池；•富士康与Blue Solutions将合作生产固态电池应用于二轮车领域;•2024年11月，VIVOS20搭载蓝海半固态电池。固态电池能够提升新能源车安全性、助力新能源车达到1000km以上续航，2024年开始在国内批量装车。新能源车市场•2024年4月上汽发布智己L6，其中光年版车型搭载半固态电池、续航超1000km•2024H1蔚来发布150kWh超长续航电池包，并搭载于ET9。•上汽、东风、北汽等均计划在2025-2026年推出半固态电池车型。•广汽、长安、上汽、比亚迪、奇瑞、丰田、福特等预计在2026-2027年推出全固态电池车型，并加速其量产。固态电池应用目前多以示范性项目为主。储能市场•2023年10月，卫蓝新能源与三峡集团合作的兆瓦时级固态锂离子电池储能系统项目入选国家能源局第三批能源领域首台（套）重大技术装备（项目）名单。•2024年12月，太蓝新能源与南都电源签署固态电池战略合作协议，双方将推进固态电池在储能领域及民用领域规模化应用。资料来源：大疆、三一集团、阳光电源、蔚来汽车官网，国信证券经济研究所整理电动车实现小批量应用，电动航空等领域前景广阔 特种车辆（如矿业重卡等）、航空飞行器等领域。其他场景•特种车辆：2025年3月北汽福田推出行业首款半固态电池重卡产品。•机器人：软通动力已经搭载准固态电芯，广汽计划搭载固态电池产品。•低空飞行器：亿航智能、峰飞航空等均已搭载半固态电池进行试飞试验。 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容创新场景耦合性能优势，固态电池产业加速发展•产业链发展阶段：1）2025-2027年：固态电解质突破。着重打通产业路线，采用三元+掺硅负极方案。2）2027-2030年：负极材料突破。攻关高掺硅负极材料。3）2030-2035年：各方面体系材料优化。攻关锂金属负极、复合固态电解质、高容量正极材料等。•终端应用进展2024年以来加速产业化。在消费电子领域，VIVO手机、小米便携式储能等已经搭载半固态电池产品。在车端，2024年蔚来、上汽推出半固态电池车型。在低空领域，峰飞航空、亿航智能均已搭载半固态电池。进入2025年：北汽福田推出半固态重卡，上汽计划年内发布新一代搭载半固态电池版本的MG4。奔驰、宝马、奇瑞等车企开启全固态电池车型路试。美国固态电池公司Factorial Inc.已向加拿大客户交付首批固态锂金属电池，用于其远程货运无人机。国内企业金龙羽新能源也与客户签订每年10万支无人机用高能量密度固态电芯采购订单。在储能领域，2025年6月中绿电获内蒙古固态电池储能项目建设指标。展望2026年：长安、广汽、福特拟推出全固态电池车型；小鹏汇天或将搭载半固态电池。展望2027年：比亚迪、上汽、奇瑞、丰田、现代等车企将推出全固态电池车型。 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容政策助推产业快速发展•政府在政策和资金等方向持续助推固态电池行业发展。•2024Q2工信部推出重大研发专项，给予硫化物、半固态等技术路线相应企业资金支持，加速固态电池研发。•2025年3月，珠海市发布《珠海市推动固态电池产业发展行动方案（2025-2030）（征求意见稿）》。其中指出：到2027年，着力于固态电池关键材料、关键技术攻坚；培育5家具有影响力的固态电池企业。到2030年，推动固态电池产业化取得重大突破，实现产品批量交付，固态电池产业初步形成规模。•2025年4月，工信部印发《2025年工业和信息化标准工作要点》，明确指出建立健全全固态电池标准体系，以高水平标准建设服务行业高质量发展。 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容固态电池市场空间测算全球动力电池需求（GWh）其中：全球固态动力电池需求（GWh）全球消费电池需求（GWh）其中：全球固态消费电池需求（G