基础化工行业研究：固态电池：产业趋势逐渐清晰，电解质为核心材料

投资逻辑 固态电池在安全性、能量密度和集成性方面均优于液态电池，车厂和电池厂快速布局将为材料端的需求放量带来支撑。 固态电池采用固体电解质代替液态电解液后性能优势显著：①安全性，液态电解液的热分解温度通常低于160℃，而固态电解质如氧化物的热分解温度可超过500℃，大大降低了电池热失控的风险。②高比能，固态电池的电化学窗口高于5V，远高于液态电池的4.4V以下，这使得它能够适配高比能的正负极材料，提升能量密度。③易成组，固态电池无需使用隔膜，内部为串联结构，简化了系统集成，降低了成本。 政策端和产业端共同推进，预计2027年将是固态电池产业从市场发展初期迈向快速上升期的转折点。政策端已形成“中央政策定调+地方试点推进”的立体化支持体系，工信部提出支持锂电池、钠电池向固态化发展，2027年前打造3-5家全球龙头企业。下游布局来看，多家车企规划在2025年至2030年期间推出搭载全固态电池的动力汽车，多家电池企业也在2025年规划了2GW以上的固态电池产能。根据GGII和中商产业研究院数据显示，2024年中国固态电池出货量约7GWh，考虑到技术优化普及需要的时间，根据预测2027年中国固态电池出货量将达到18GWh，2028年达到30GWh。 固态电解质为全固态锂电池技术的核心，从下游选择来看目前硫化物和氧化物为主流技术路线。 硫化物在室温下具有较高的离子电导率和良好的力学性能，核心原料硫化锂需求有望快速增长。在不同类型的硫化物电解质体系中，硫化锂始终作为必备核心原料组分参与材料体系构建。按照我国政府对硫化物全固态电池的产业规划，2027年硫化物全固态电池将装车3000辆，实现小规模量产。据此估算，基准场景下电解质需求量约300-500吨量级，对应产生100-200吨级硫化锂原材料需求基数，叠加应用发展带动的市场需求，硫化物全固态电池关键材料市场容量预计呈现数量级跃升。从技术路线上看，碳热还原、水合肼还原和复分解工艺路线的综合优势较为明显，产业化实践已进入工程验证阶段，目前硫化锂产线布局较快的企业有赣锋锂业、光华科技、恩捷股份等。 氧化物离子电导率适中且稳定性强，产业化进展持续推进。按照结构来划分，氧化物系固态电解质可分为NASICON结构、石榴石结构、钙钛矿结构、非晶态结构等。从企业布局和技术路线的选择情况来看，上海洗霸、赣锋锂业、当升科技和容百科技等企业同时押注了氧化物和硫化物等多条路线；重点布局氧化物电解质材料的主要是三祥新材、国瓷材料、贝特瑞和璞泰来等。投资建议 随着固态电池产业化节奏逐渐加快，上游相关的核心材料也将从中受益。对比固态电池相对于液态电池的结构，核心变化在于采用固态电解质替代电解液和隔膜，固态电解质作为全固态锂电池技术的核心，直接影响电池的功率密度、能量密度、循环寿命等关键性能指标。从固态电解质的产业化应用情况来看，目前相对成熟的是硫化物和氧化物路线，其中硫化物电解质的离子电导率最优且下游企业产能布局占比最高，未来发展潜力最大，考虑到硫化锂为硫化物路线中的核心原料，建议关注率先布局硫化锂且具备一定技术优势的企业；氧化物电解质的离子电导率适中但稳定性较好，因而产业化进展速度也在加快，建议关注布局了多种氧化物电解质且具备一定产业链成本优势的企业。 风险提示 固态电池产业化进展不及预期、材料应用不及预期、技术迭代导致材料被替代、竞争格局恶化、原料价格大幅波动等风险。 内容目录 一、固态电池：具备性能优势，企业开始加速布局....................................................4二、固态电解质：全固态锂电池技术的核心，硫化物路线潜力较大......................................82.1硫化物：产品体系丰富，硫化锂为核心材料.................................................102.2氧化物：离子电导率适中且稳定性强，产业化进展持续推进...................................142.3聚合物：加工性较好，电化学性能偏弱导致应用有限.........................................14三、投资建议...................................................................................15四、风险提示...................................................................................16 图表目录 图表1：固态电池结构图.........................................................................4图表2：全固态锂电池的构造结构图...............................................................4图表3：固态电池具备较好的性能优势.............................................................4图表4：今年以来我国发布多项政策推动固态电池发展...............................................5图表5：从液态到全固态电池的技术发展路线.......................................................6图表6：我国固态电池出货量预计将持续增长.......................................................6图表7：车企对固态电池装车的时间规划...........................................................7图表8：我国固态电池企业产能规划和产品布局.....................................................7图表9：固态电池相对液态电池的结构变化.........................................................8图表10：各种固态电解质性能比较雷达图..........................................................8图表11：不同类型固态电解质的特点差异明显......................................................8图表12：国内外主流企业技术路线选择较为丰富....................................................9图表13：全球固态电池企业技术路线选择以硫化物和氧化物为主.....................................10图表14：近十年硫化物固体电解质重要进展.......................................................10图表15：不同类型硫化物电解质相关性能的对比...................................................11图表16：Li6PS5CI电解质粉体制造的核心成本项为硫化锂...........................................11图表17：硫化锂质量评价指标汇总...............................................................12图表18：各硫化锂工艺路线的原料成本对比.......................................................12图表19：不同硫化锂制备工艺路线的评价雷达图...................................................13图表20：多家企业布局硫化物路线的相关材料和技术...............................................13图表21：氧化物系固态电解质分类和性能.........................................................14图表22：多家企业布局氧化物电解质材料.........................................................14图表23：聚合物固态电解质的物理化学性能对比...................................................15 图表24：固态电解质相关的材料和公司梳理.......................................................15 一、固态电池：具备性能优势，企业开始加速布局 在新能源和电子产业高速发展的背景下，固态电池有望凭借性能优势脱颖而出。传统锂离子电池受限于其采用的有机电解液，虽在离子电导率和界面接触上表现优异，但充放电过程中的副反应不仅缩短了电池寿命，更因电解液的易燃性而存在安全隐患。相比之下，全固态电解质凭借其高能量密度、卓越的安全性能及良好的材料兼容性等优势脱颖而出，尤其能有效遏制锂枝晶生长，显著提升电池的稳定性和可靠性。从结构上来看，全固态锂电池在构造上比传统锂离子电池要简单，固体电解质除了传导锂离子，也充当了隔膜的角色。在全固态锂电池中，电解液、电解质盐、隔膜与黏接剂聚偏氟乙烯等都不需要使用，大大简化了电池的构建步骤。鉴于传统锂离子电池在能量密度上已逼近理论极限，固态电池凭借可搭载高容量锂金属电极的潜力，有望实现能量密度飞跃至500W·h/kg，因此全固态电解质技术正成为业界瞩目的焦点，成为推动锂电池技术迈向下一代的重要突破方向。 来源：《锂离子电池技术前沿与发展》、国金证券研究所 来源：《全固态锂电池技术的研究现状与展望》、国金证券研究所 固态电池在安全性、能量密度和集成性方面均优于传统液态电池。首先是高安全性，固态电池采用固体电解质代替液态电解液，显著提高了热稳定性。液态电解液的热分解温度通常低于160℃，而固态电解质如氧化物的热分解温度可超过500℃，大大降低了电池热失控的风险。其次是高比能，固态电池的电化学窗口高于5V，远高于液态电池的4.4V以下，这使得它能够适配高比能的正负极材料，提升能量密度。与锂负极搭配时，固态电池的比能量有望达到500Wh/kg，有助于解决新能源汽车的续航焦虑。第三个优势是易成组，固态电池无需使用隔膜，内部为串联结构，简化了系统集成，降低了成本。 政策端已形成“中央政策定调+地方试点推进”的立体化支持体系。今年以来工信部和部分地区均已发布多个政策文件支持固态电池的长期发展，从发展的 关键时间节点来看，工信部提出支持锂电池、钠电池向固态化发展，2027年前打造3-5家全球龙头企业；上海市相关部门提出计划到2030年建成覆盖固态电池上下游的完整产业链；珠海工信局明确固态电池发展时间节点，目标2027年形成固态电池产业集群、2030年实现批量交付及产业初步规模。 固态电池关键材料和制造技术的革新是实现从传统液态电池经原位固态 化电池直至实现全固态电池的基础。在《固态电池关键材料体系发展研究》一文中提到了对我国固态电池发展关键时间点的规划建议，中期（2025-2030年）以目前国内已有的固态电池研发和量产能力基础，通过原位固态化技术，采用新材料，改造现有产线，优化现有技术体系，实现产品升级，提升电池的能量密度、安全性、一致性和寿命等关键指标，同步开展全固态电池及新电池体系的前瞻性研发，为全固