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全面提速!固态电池产业链深度剖析

发布日期:2025/5/9



      固态电池是一种使用固态电解质代替传统液态电解质的电池,其核心特征在于通过固态材料(如硫化物、氧化物或聚合物)实现锂离子的传输,从而克服液态电解质存在的易燃、漏液、能量密度上限等问题,被视为下一代电池技术的核心方向。与传统锂离子电池相比,固态电池具有更高的能量密度、更好的安全性和更长的寿命。中国作为全球最大的新能源汽车和储能市场,正通过政策扶持、技术攻关与产业链整合,加速抢占固态电池产业制高点。


      根据不同的固态电解质分类,固态电池有三大主流技术路线:聚合物固态电池、氧化物固态电池、硫化物固态电池,各有优缺点,尚有技术难题待突破,其中硫化物在全固态电池中发展潜力最大。



     固态电池凭借其高能量密度、高安全性和宽温域性能,正在加速渗透动力、储能、低空经济、智能穿戴等多个核心应用场景。


      01 看懂固态电池产业链


      产业链上游为基础材料及设备,包括原材料矿产、电芯材料和生产设备; 产业链中游为电池包加工制备,包括电池封装、电池管理系统等; 产业链下游为应用领域,包括新能源汽车、消费电子、储能、eVTOL等。目前,固态电池行业正处于商业化早期阶段,尚未大规模量产。



      产业链上游:原材料关键支撑


      固态电池产业链上游为原材料供应,包括锂、镍、钴等金属矿产、正极材料、负极材料、固态电解质、生产设备等。上游原材料是固态电池产业的根基,锂、钴、镍等关键矿产的供应稳定性和价格波动,直接影响着固态电池的生产成本和市场竞争力。固态电解质及原材料能够适配更高能量密度的正负极材料体系,是固态电池的核心材料,决定了固态电池的研发和产业化进程。



       正极材料: 容百科技、当升科技、湖南裕能、德方纳米、天津巴莫、清陶能源、龙蟠科技、融通高科、湖北万润、厦钨新能、安达科技、振华新材、盟固利


       负极材料:贝特瑞、上海杉杉、江西紫宸(璞泰来子公司)、中科星城(中科电气子公司)、道式技术广东凯金、商太科技、天目先导、翔丰华、金龙羽、致德新能源电解质:上海洗霸、金龙羽、三祥新材、东方锆业、云南锗业、驰宏锌锗、奥克股份、天赐材料、有研新材、卫蓝新能源、珈伟股份、CATL、厦钨新能、


      隔膜:恩捷股份、道明光学、上海恩捷、中兴新材、星源材质、 中材锂膜、金力股份、中科科技、惠强新材、江苏厚生、博盛新材、北星新材、沧州明珠


      生产设备:浩能科技、赢合科技、嘉拓智能、先导智能、科恒股份、北方华创、科瑞技术、利元亨、曼恩斯特


      产业链中游:电池制造的核心环节


      中游聚焦固态电池材料生产,包括电芯设计和制造与模组集成,是连接材料创新与终端应用的关键枢纽,电芯制造与固态电解质研发生产双轮驱动产业创新发展。


      其中,电芯制造作为中游关键一环,涵盖电池设计蓝图绘制、电芯精细生产、模组高效封装全流程。


      而固态电解质材料作为固态电池性能“内核”,硫化物、氧化物、聚合物电解质三足鼎立,勾勒技术路线全景。


      电芯:亿纬锂能、比亚迪、赣锋锂业、国轩高科、LG新能源、天津力神、金羽新能、欣旺达、国轩高科、恩力动力、马车动力、高能时代电池


      管理系统:宁德时代、派能科技、国轩高科


      能量管理系统:国电南瑞、中天科技、易事特


      设备与封装:辉能科技、清陶新能源、卫蓝新能源、宁德时代、赣锋锂业、国轩高科、科森科技


      产业链下游:多元应用场景拓展


      下游应用领域是固态电池技术的最终落脚点,其市场需求和应用场景的拓展,将直接影响固态电池产业的发展规模和速度。凭借高能量密度、高安全性和长循环寿命等优势,固态电池在新能源汽车、eVTOL(电动垂直起降飞行器)、储能与消费电子、智能穿戴等领域展现出广阔的应用前景。



      据测算,全球固态电池应用占比为:电动汽车80%(其中乘用车65%、商用车15%)、消费电子12%(含智能手机、AR/VR等)、航空航天5%(主要为eVTOL)、储能3%。不同应用场景对电池性能要求差异显著:车规级注重能量密度和快充能力,消费电子追求薄型化,航空领域则强调安全性和重量能量密度。


      2024年,“低空经济”首次被写入政府工作报告,带动电动垂直起降飞行器(eVTOL)引起广泛关注。eVTOL商业化落地对高能源密度、高功率、高安全的电池需求紧迫,且对成本不敏感,固态电池完美契合该市场需求,产业化进程有望加速。


     02 固态电池产业分布地图


     从地域分布来看,固态电池相关企业在中国主要分布在广东省,其次是江苏省和浙江省。这些地区拥有较为完善的电池产业链和较高的科技创新能力,为固态电池产业的发展提供了有力支撑。


     03 固态电池产业发展瓶颈



      固态电池原材料供应链及电池制造设备不完善。目前固态电池部分原材料未实现量产,整体产业链尚不完善,因此电池制造成本较高。此外,固态电池作为新型电池,工艺制造缺乏特定的设备,如烧结、真空、干燥房、特定气氛等环节均将增加固态电池制造成本。整体上,固态电池规模化推广仍需突破技术、成本和市场接受度瓶颈。


      ■ 电极材料及制造成本高


      固态电池的材料成本很高,比如硫化物或氧化物电解质的生产成本远高于液态电解质。氧化物正极材料主要是由氧化铝、氧化钛等无机材料制成;硫化物正极材料则是由硫、硫化物及聚合物构成;而聚合物正极则是由聚碳酸酯、纤维素等多种高分子化合物组成。如性能可观的LGPS型硫化物电解质来说,锗的高成本阻碍了量产。并且,固态电池所需的电极材料都是高科技新材料,既需要科技进步降低生产难度,也需要时间由市场消化高昂的价格使其被广泛使用。此外,制造设备也需要专门的干法涂布和真空封装设备,初期投资大。目前市场规模小,无法形成规模效应,导致单颗电池的成本居高不下。


      ■  电池制造技术瓶颈难突破


      技术方面,固态电池的核心是用固态电解质代替液态电解质,这虽然提升了安全性和能量密度,但也带来了很多技术挑战。比如,固态电解质和电极之间的界面问题,液态电解质可以很好地浸润电极,而固态电解质可能接触不良,导致界面阻抗大,影响电池性能。此外,金属锂作为负极容易产生枝晶,可能刺穿电解质,引发短路,这也是个技术难点。制造工艺上,固态电池需要更严格的环境控制,比如硫化物电解质对水分和氧气敏感,生产设备成本高,良率低。这些技术问题需要进一步的材料创新和工艺改进。


     ■ 全面商业化仍存挑战


      市场方面,固态电池目前主要应用在高端电动汽车和特定领域,比如航空航天,市场规模有限。消费者对固态电池的认知度不高,可能对其安全性和性能存在疑虑。现有液态锂电池产业链成熟,替代需要时间和市场接受度。此外,政策和行业标准尚未完善,可能影响市场推广。企业之间的合作和专利布局也可能形成市场壁垒,新进入者难以突破。


      04 固态电池行业发展前景


      固态电池技术已进入产业化关键窗口期,2025-2027 年将是半固态电池规模化装车、全固态电池小批量生产的分水岭。尽管面临技术、成本与供应链挑战,其高能量密度、高安全性的特性仍使其成为新能源领域的战略方向。


      ■ 政策支持推动固态电池发展


      中国政府高度重视固态电池技术的研发与产业化,出台了一系列政策给予支持和引导。这些政策不仅为固态电池企业提供了资金支持和税收优惠,还推动了产业链上下游企业的协同发展,加速了固态电池技术的突破和产业化进程。


      ■ 技术创新引领固态电池进步


      中国固态电池企业在技术创新方面取得了显著成果。通过自主研发和引进国外先进技术,中国企业在固态电解质材料、电池结构设计、系统集成等方面取得了重要突破。这些技术创新不仅提升了固态电池的性能指标,还为固态电池的商业化应用奠定了坚实基础。


      ■ 产业链完善促进固态电池普及


       随着固态电池技术的不断发展,中国固态电池产业链逐渐完善。从原材料供应、电池制造到系统集成,各个环节都形成了较为完整的产业体系。产业链的完善不仅降低了固态电池的生产成本,还提高了生产效率,为固态电池的普及提供了有力保障。


      ■ 市场需求驱动固态电池发展


       随着电动汽车、储能系统等领域对高性能电池的需求不断增加,固态电池的市场需求也日益旺盛。这种市场需求不仅推动了固态电池技术的持续创新,还促进了固态电池产品的多样化发展。为了满足市场需求,固态电池企业不断推出新产品,提高了固态电池的竞争力和市场占有率。


      05 最新产业相关政策


      2025年2月,工信部等八部门发布《新型储能制造业高质量发展行动方案》,明确将固态电池列为重点攻关方向,支持锂电池、钠电池固态化发展,并提出2027年前打造3-5家全球龙头企业。


      2025年2月,国务院常务会议审议通过《健全新能源汽车动力电池回收利用体系行动方案》,会议指出,当前我国新能源汽车动力电池已进入规模化退役阶段,提出要强化全链条管理,着力打通堵点卡点,构建规范、安全、高效的回收利用体系,运用数字化技术加强动力电池全生命周期流向监测,实现生产、销售、拆解、利用全程可追溯。


      2024年6月,科技部发布国家重点研发计划“新能源技术”专项(2024年度)》,提出投入15亿元支持固态电池领域基础研究,包括固态电解质离子传输机制、固-固界面改性技术、锂枝晶抑制策略等方向。明确2025年前实现硫化物电解质粉体成本降低至200元/kg以下,金属锂负极产能突破100吨/年。


      2024年5月,国家标准化管理委员会、中央网信办、工业和信息化部等部门发布《关于实施公共安全标准化筑底工程的指导意见》,指出持续推进车辆结构、车辆防护、乘员保护等安全类强制性标准制修订,加快新能源及只能网联汽车运行安全检验和管理,新能源车船电池安全、智能网联汽车(智能汽车、自动驾驶、车路协同)数据安全和信息安全等标准研制。


      2024年5月,交通运输部等十三部门发布《交通运输大规模设备更新行动方案》,提出鼓励老旧新能源公交车及动力电池更新,鼓励有条件的地方在保障城市公交文件运营的基础上,因地制宜制定系能源公交车及动力电池更新计划,引导退役动力电池所有方将动力电池交售至综合利用企业,积极推广小型化公交车辆、低地板及低入口城市公交车辆。鼓励各地推动10年及以上老旧城市公交车辆更新。研究制定新能源公交车辆动力电池更换有关政策。


      2024年3月,市场监管总局、中央网信办等部门发布《贯彻实施<国家标准化发展纲要>行动计划(2024-2025年)》,提出完善充电桩、电动汽车、动力电池等标准,加快大功率直流充电系列标准实施应用,研究制定充电桩安全强制性标准。2024年3月,工业和信息化部等七部门发文《推动工业领域设备更新实施方案》,方案提出动力电池行业生产设备向高精度、高速度、高可靠性升级,重点更新超声波焊接机、激光焊接机、注液机、分容柜等设备。


     2024年3月,市场监督总局等七部门发布《以标准提升牵引设备更新和消费品以旧换新行动方案》,提出推动汽车标准转型升级,修订电动汽车动力电池安全标准,加大新能源汽车整车安全,充换点标准供给,加强自动驾驶、激光雷达等智能网恋技术标准研制,加快先进技术融合迭代,提升网络安全等级和数据安全保护水平。


      2024年3月,国家发展改革委、国家能源局发布《新型储能技术发展指南(2024年版)》,将固态电池纳入电网侧储能“优先示范技术”目录,明确2025年前对符合条件的固态电池储能项目提供2元/Wh的补贴(较液态电池高50%)。要求中央能源企业(如国家电网、南方电网)在新型储能项目中,固态电池技术路线的采购比例不低于10%。


       2024年1月,工业和信息化部、科技部、财政部发布《新能源汽车固态电池产业化加速行动计划(2024-2026)》,提出设立50亿元国家级专项资金,重点支持全固态电解质材料(硫化物、氧化物)、金属锂负极、高镍正极等核心技术的研发与产业化。对固态电池生产企业的设备采购给予最高30%的补贴,并免征企业前三年增值税。目标到2025年底,建成10条全固态电池中试生产线,量产电池能量密度突破400 Wh/kg,循环寿命超过1500次。



来源:浦蓉视角 作者:Tetikuei

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