动力电池行业研究报告：固态电池技术迭代及产业链机会

2025年11月14日 動力電池：行業高景氣延續，關注固態電池技術迭代及產業鏈機會 作者 艾德金融研究部聯絡電話：(00852)38966300電郵：research@eddid.com.hk 核心觀點及邏輯 動力電池是新能源車與儲能放量的核心賽道，仍處高景氣上行通道。全球動力電池裝機量2017–2024年複合增速接近50%，2025年前9個月裝機量已接近2024年全年水平，背後是新能源汽車滲透率持續提升及儲能、電動工程機械等新場景快速打開。動力電池兼具高能量密度、長壽命與高安全性，是新能源車與儲能系統的“心臟”，行業在全球能源與交通電動化趨勢下，仍處於量價結構優化+需求高增的中長期景氣通道。 三元/磷酸鐵鋰電池是當前主流，半固態先行量產，全固態中長期有望重塑行業格局。正極路線層面，三元電池憑藉高能量密度與良好低溫性能，持續佔據高端與長續航車型；磷酸鐵鋰電池則依託成本、安全和壽命優勢，在經濟型乘用車、商用車與儲能領域快速放量，裝車佔比已處於絕對優勢。向前看，半固態電池通過“固+少量液”電解質結構，在能量密度、安全性與產線相容性之間取得平衡，2025–2026年已進入關鍵放量期；全固態電池則在政策扶持與技術攻關推進下，有望自2027年起實現示範量產，2030年或將成為固態電池中增長彈性最大的子方向。 數據來源： 相關報告 無 投資主線圍繞“資源與材料+中游製造龍頭+半固態/全固態新技術發展”的三條主線展開。在需求高增與技術迭代並行的背景下，我們看好：（1）掌握高鎳三元、磷酸鐵鋰及固態電解質等關鍵材料的上游資源與材料企業，受益於放量與產品結構升級；（2）擁有規模化產能、CTP/CTB、刀片電池、超充與半固態等技術的中游電池製造龍頭，憑藉技術與客戶綁定強化全球市佔；（3）深度佈局半固態、全固態電池的企業，在政策補貼與標準體系完善的推動下，有望率先享受固態電池放量帶來的新增利潤池。整體來看，動力電池行業兼具成長性與競爭壁壘，建議圍繞上述三條主線精選具備技術與產業鏈協同優勢的港股標的。 目錄 1.動力電池概況..............................................................11.1動力電池定義與分類...................................................11.2動力電池應用.........................................................12.動力電池結構..............................................................12.1三元鋰電池...........................................................12.2磷酸鐵鋰電池.........................................................32.3三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的差異.......................................53.動力電池技術創新與發展趨勢................................................63.1半固態電池...........................................................63.2全固態電池...........................................................74.動力電池產業鏈............................................................84.1上游——資源與材料的供給.............................................84.2中游——動力電池核心製造與集成的中樞環節............................104.3下游——動力電池的應用與回收........................................125.動力電池行業發展.........................................................125.1動力電池的行業規模..................................................125.2動力電池的市場份額..................................................135.3固態電池的市場發展..................................................15分析員聲明..................................................................17 圖1三元鋰電池（NCM）示意圖..............................................3圖2 2017-2025新能源汽車動力電池裝機數據...............................12圖3 2025年動力電池裝機量市場份額......................................13圖4 2026-2030全球固態+半固態電池出貨量預測（GWh）及增速...............15圖5 2026-2030全球固態電池出貨量預測（GWh）............................16 表1三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的差異......................................5表2半固態電池和傳統液態電池的差異......................................7表3半固態電池和全固態電池的差異........................................8表4動力電池產業鏈上游——核心材料類港股上市公司........................9表5動力電池產業鏈上游——礦產資源類港股上市公司.......................10表6動力電池產業鏈中游——電池核心製造港股上市公司.....................11表7動力電池裝機量增長率及市場份額排名.................................14 1.動力電池概況 1.1動力電池定義與分類 動力電池是專為新能源汽車、電動工程機械、儲能系統等場景設計的可充電二次電池，核心特徵是高能量密度、大功率輸出和長迴圈壽命，能滿足設備持續運行或動力驅動的需求，區別於消費電子電池，其在安全性、耐高低溫性、抗振動性等方面適配複雜工況，是支撐新能源產業發展的核心儲能部件。 動力電池分類維度多元，主流可按核心屬性劃分：按正極材料可分為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，還有鈉離子電池等新興路線；按電解液狀態可分為液態電池、半固態電池和固態電池。 1.2動力電池應用 動力電池的應用以新能源汽車為核心主導，同時向儲能、特種交通等多元場景持續拓展，形成覆蓋主流與細分領域的完整應用體系。在新能源汽車領域，其佔比超90%，儲能領域是增長最快的新興場景，既包括退役動力電池梯次利用後用於電網側、戶用及工商業儲能，也有專門設計的長迴圈原生儲能電池適配大型儲能電站；此外，動力電池還廣泛應用於電動船舶、軌道交通、工程機械等特種場景，以及應急電源、戶外露營設備等小眾領域，憑藉不同技術路線的性能優勢適配各類場景的個性化需求。 2.動力電池結構 2.1三元鋰電池 從電芯宏觀結構看，三元鋰電池主要由正極、負極、隔膜、電解液和外殼五大核心部分構成；其中正負極內部進一步包含活性材料、導電劑、粘結劑及鋁/銅集流體等子結構。 正極（Cathode） 三元鋰電池正極的主要材料是鎳（Ni）、鈷（Co）、錳（Mn）三元複合氧化物（簡稱NCM），部分版本會用鋁（Al）替代錳，形成鎳鈷鋁複合氧化物（簡稱NCA）。鋰以離子形式存在於正極晶體晶格中。正極材料有多種配比方式，通常鎳含量越高，電池能量密度和續航能力越強，也是行業推進“高鎳化”的核心原因，可以認為在核心正極材料中，鎳的需求最大。活性材料通式是Li(NiₓCoᵧMn_z)O₂或Li(NiₓCoᵧAl_z)O₂，Ni用來拉高能量密度，Mn/Al提供結構穩定性，Co幫助提高導電性和倍率性能。 從功能上看，正極決定了電池的額定電壓和能量密度上限。高鎳三元（比如NCM811）在相同體積/重量下能裝進更多可逆鋰，從而帶來更高的容量和續航，但對電解液、隔膜和熱管理的要求也更高，安全和壽命的工程難度更大。 負極（Anode） 三元鋰體系下，負極一般是石墨為主的碳材料塗層，塗在銅箔集流體上，有時會摻一點矽基材料做成“矽碳負極”提升容量。石墨類材料佔負極重量的90%，其餘是矽，銅等材料。石墨的結構可以理解成一層層“書頁”，充電時鋰離子插進這些層間形成LiₓC₆，放電時再從層間“跑出來”回到正極。負極裏同樣有導電劑和粘結劑，不過很多石墨本身導電性就不 錯，導電劑比例相對略低。 負極主要影響的是電池的比容量、首效和迴圈壽命。三元+石墨這套組合已經非常成熟：能量密度高，成本也可控。加入少量矽可以進一步提高容量，但會帶來體積膨脹、SEI反覆破裂等問題，所以在動力電池裏一般是小比例摻雜，而不是完全換成矽。 隔膜（Separator） 隔膜是夾在正負極中間的一層極薄多孔塑膠膜，常用材料是PP、PE或PP/PE/PP複合膜。它本身是絕緣體，不能導電子，但上面佈滿微米/納米級孔隙，浸滿電解液後，鋰離子可以在孔隙中的電解液裏自由通過。可以把它理解為“電解液+孔隙構成的離子通道，塑膠骨架負責不讓兩極短路”。 隔膜從安全角度非常關鍵：一方面它必須有足夠的機械強度和耐穿刺能力，防止極片毛刺、異物導致短路；另一方面有些隔膜在高溫下會“熱收縮、孔閉合”，起到類似“保險絲”的作用——溫度過高時自動阻斷鋰離子遷移，減緩熱失控的發展。所以好的隔膜兼顧離子通透性、安全性和機械穩定性。 電解液（Electrolyte） 電解液是整個電池內部的鋰離子通路。典型配方是鋰鹽（如LiPF6）+有機碳酸酯類溶劑（EC、DMC、EMC等）+各種添加劑。鋰鹽提供可遷移的Li+，溶劑負責把鋰鹽溶解並在正負極孔隙中鋪開，添加劑則用來優化SEI/CEI膜、高溫性能、低溫性能和高電壓穩定性等。 溶劑、鋰鹽、添加劑，三者按一定比例混合，構成電解液。溶劑佔電解液重量的80%-90%，需具備高介電常數、良好溶解性和化學穩定性。主流為混合有機溶劑。鋰鹽佔電解液重量的10%-15%，提供電池所需的鋰離子（Li+），是離子傳導的核心來源。其中，六氟磷酸鋰（LiPF6）是目前最常用的鋰鹽材料，兼具高離子電導率、良好電化學穩定性，適配三元鋰電池等主流體系。也有雙氟磺醯亞胺鋰、雙三氟甲烷磺醯亞胺鋰等，具有更高的熱穩定性和導電性，逐步在高端電池中應用。添加劑佔電解液重量的1%-5%，有成膜添加劑，阻燃添加劑等。 在三元體系中，因為正極電壓較高（4.2V甚至更高），電解液既要在高電壓下不被嚴重氧化分解，又要在低溫下保留足夠的離子電導率，同時負極還需形成一層穩定的SEI膜來保護石墨。因此電解液對三元鋰電的安全性、迴圈壽命、快充能力和低溫性能都有決定性影響，是極難優化、但又往往被忽視的一環。 外殼/封裝結構（Can/Pouch） 外殼就是把上述所有“電化學零件”裝起來、封住、保護好的結構。常見形式有：圓柱（鋼殼/鋁殼）、方形鋁殼（Prismatic），以及軟包鋁塑膜（Pouch）。外殼的功能在於氣密封裝（防水防氧防電解液揮發）、提供一定的機械強度和抗衝擊能力，並作為模組/PACK層面