近期，全球主流車企和電池廠商已經(jīng)相繼公布了固態(tài)電池裝車時(shí)間表。不少企業(yè)都開始建設(shè)中試線，并且規(guī)劃了小規(guī)模量產(chǎn)，小規(guī)模裝車的時(shí)間表。

　　傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池的能量密度已經(jīng)接近其理論極限，并且液態(tài)電池仍然存在電池?zé)崾Э氐陌踩[患。而固態(tài)電池可以兼顧傳統(tǒng)液態(tài)電池?zé)o法兼顧的高能量密度和高安全兩大特性，成為下一代高性能鋰電池。

　　

 

　　固態(tài)電池可以廣泛應(yīng)用于對(duì)重量和安全性要求較高的場(chǎng)景，如新能源汽車，機(jī)器人，低空飛行器，儲(chǔ)能等，應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。

　　固態(tài)電池中試線大規(guī)模建成，量產(chǎn)在即

　　近兩年，固態(tài)電池發(fā)展迅猛。目前全球主流車企和電池廠商已經(jīng)相繼公布了固態(tài)電池裝車時(shí)間表。

　　具體來看，寧德時(shí)代短期由半固態(tài)電池過渡，推出凝聚態(tài)電池，固態(tài)電池預(yù)計(jì)2027年小規(guī)模量產(chǎn)。國軒高科計(jì)劃2027年小批量裝車，2029-2030年量產(chǎn)。億緯鋰能計(jì)劃2027年小批量裝車，2028年量產(chǎn)，其固態(tài)電池2024年已完成第一代技術(shù)開發(fā)。中創(chuàng)新航計(jì)劃2027年小批量裝車，2028年量產(chǎn)。

　　車企方面，比亞迪進(jìn)展領(lǐng)先，2024年已實(shí)現(xiàn)60Ah級(jí)固態(tài)電芯中試下線，能量密度達(dá)400Wh/kg，規(guī)劃2027–2029年實(shí)現(xiàn)小批量裝車，2030–2032年進(jìn)入量產(chǎn)爬坡期。上汽清陶已布局全固態(tài)產(chǎn)線，預(yù)計(jì)2025年投產(chǎn)，目標(biāo)能量密度406Wh/kg，2027年裝車上市。廣汽埃安計(jì)劃2026年小批量裝車，一汽、吉利計(jì)劃2027年小批量裝車，長(zhǎng)安汽車提出“長(zhǎng)安全固鋰量”方案，預(yù)計(jì)2025年完成樣件開發(fā)，2027年實(shí)現(xiàn)小批量裝車。

　　豐田、本田、大眾、寶馬、奔馳、現(xiàn)代等德日韓車企，大多計(jì)劃在2027年左右實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池裝車上市。

　　

 

　　初創(chuàng)公司進(jìn)展也同樣迅速。

　　6月27日，中固時(shí)代固態(tài)電池中試線在保定啟動(dòng)建設(shè)。中固時(shí)代固態(tài)電池中試線項(xiàng)目在產(chǎn)業(yè)化方面規(guī)劃分兩步走：第一步建設(shè)超大容量固態(tài)電池中試線，預(yù)計(jì)10月份投產(chǎn)。第二步建設(shè)2GWh超大容量固態(tài)電池生產(chǎn)線，計(jì)劃年底前開工建設(shè)。在打造固態(tài)電池量產(chǎn)線的同時(shí)，計(jì)劃建成全球首個(gè)百兆瓦時(shí)級(jí)的超大容量固態(tài)電池儲(chǔ)能示范電站。

　　中固時(shí)代將圍繞干法電極、固態(tài)電池關(guān)鍵材料、超大容量固態(tài)電芯設(shè)計(jì)制造等核心技術(shù)，開展聯(lián)合攻關(guān)。同時(shí)，推動(dòng)固態(tài)電池在新型儲(chǔ)能場(chǎng)景中的示范應(yīng)用，提升技術(shù)轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化水平。

　　從市場(chǎng)空間來看，2024年全球動(dòng)力電池裝機(jī)量為894.4GWh，預(yù)計(jì)2025年達(dá)到1100GWh。根據(jù)鑫欏資訊統(tǒng)計(jì)，2025年1-5月全球儲(chǔ)能電池出貨量196.5GWh，同比增長(zhǎng)118%，起點(diǎn)研究院(SPIR)預(yù)計(jì)2025年全球儲(chǔ)能電池出貨量將達(dá)530GWh，同比增長(zhǎng)49%。

　　并且隨著新能源車滲透率的提升，低空經(jīng)濟(jì)、人形機(jī)器人的快速發(fā)展，以及光伏風(fēng)電裝機(jī)量的快速提升，對(duì)鋰電池的需求量還在逐年增長(zhǎng)。固態(tài)電池憑借其高安全性、高能量密度，充電速度快，循環(huán)次數(shù)長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，正在逐步替代傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池。

　　固態(tài)發(fā)力，設(shè)備先行

　　傳統(tǒng)鋰電池主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解液四大部分組成。其中，正、負(fù)極材料決定了電池的容量，隔膜用于隔離正負(fù)極，同時(shí)允許離子通過，電解液則是連接正負(fù)極的介質(zhì)，充當(dāng)鋰離子傳輸?shù)拿浇椤９虘B(tài)電池是使用固體電解質(zhì)來替代傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜，實(shí)現(xiàn)離子傳輸和電荷儲(chǔ)存，是一種新型的電池技術(shù)。

　　

 

　　在工藝流程上，固態(tài)電池與傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池最大區(qū)別在于電解質(zhì)成膜工藝、干法電極工藝和組裝方式三大方面。在設(shè)備配置上，固態(tài)電池與傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池最大區(qū)別在于前段設(shè)備和中段設(shè)備。因此固態(tài)電池生產(chǎn)線需要全新的設(shè)備，基本無法通過老的液態(tài)鋰電池設(shè)備技改完成。

　　按照電池企業(yè)和車企的時(shí)間規(guī)劃，倘若需要2027年實(shí)現(xiàn)小批量裝車，那么就需要2027年初實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，2026年就需要開始工廠建設(shè)，2025年便需要向設(shè)備廠商下訂單。

　　根據(jù)東吳證券的測(cè)算，固態(tài)電池行業(yè)2025年陸續(xù)完成中試，2026-2027年陸續(xù)小批量裝車，2028-2029年形成規(guī)模化量產(chǎn)，全球固態(tài)電池產(chǎn)能有望從2024年的17GWh提升至2029年的190GWh，5年合計(jì)新增約173GWh。并且隨著設(shè)備規(guī)模化生產(chǎn)和良率的提升，單GWh固態(tài)電池設(shè)備價(jià)格將從5-6億每GWh下降至2.5億每GWh。按次推算，固態(tài)電池設(shè)備需求將從2025年的55億元提升至2029年的200億元，且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，新需求的增加，設(shè)備需求還會(huì)逐步提升。

　　其中，先導(dǎo)智能(300450.SZ)、利元亨(688499.SH)已掌握固態(tài)電池整線裝備的制造工藝，具備多項(xiàng)核心技術(shù)。

　　先導(dǎo)智能2024年固態(tài)電池設(shè)備及干法電極設(shè)備已成功發(fā)貨海外，并獲得客戶認(rèn)可和重復(fù)訂單，利元亨2024年成功中標(biāo)第一條硫化物固態(tài)電池整線裝備項(xiàng)目，并進(jìn)入生產(chǎn)調(diào)試與參數(shù)優(yōu)化階段。

　　納科諾爾、曼恩斯特、科恒股份等企業(yè)積極布局干法電極設(shè)備環(huán)節(jié)，主要研發(fā)產(chǎn)品包括干法混料、干法涂布和干法輥壓設(shè)備，納爾科諾爾與清研電子成立清研納科，在干法電極裝備領(lǐng)域掌握多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，并正進(jìn)行高壓成型、等靜壓等設(shè)備的研發(fā)，曼恩斯特已初步完成固態(tài)電池“濕法+干法”工藝裝備的雙線布局，科恒股份第一臺(tái)干法涂布設(shè)備已經(jīng)正式交付并順利投產(chǎn)，贏合科技2024年推出了第三代干法混料纖維化+干法成膜工藝集成化設(shè)備。

　　固態(tài)電池材料靜待花開

　　隨著生產(chǎn)線的不斷擴(kuò)張，固態(tài)電池材料需求也將有序提升。

　　固態(tài)電池目前主要包括聚合物、氧化物、硫化物三大技術(shù)路線。目前三大技術(shù)路線各有優(yōu)缺點(diǎn)。

　　聚合物電解質(zhì)技術(shù)較為成熟，已經(jīng)率先進(jìn)行小規(guī)模量產(chǎn)。但存在離子電導(dǎo)率太低;在低溫下性能影響較大，通常需要在高溫(60℃以上)下才能正常充放電;化學(xué)穩(wěn)定性較差;電化學(xué)窗口窄，性能上限較低等缺點(diǎn)。

　　氧化物電解質(zhì)具有較好的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性，各項(xiàng)性能表現(xiàn)較為均衡，目前進(jìn)展也比較快，是目前國內(nèi)半固態(tài)電池主流的技術(shù)路線。但相對(duì)于硫化物，其離子電導(dǎo)率偏低，且氧化物非常堅(jiān)硬，存在剛性界面接觸問題。

　　硫化物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率最高，機(jī)械加工性強(qiáng)，界面接觸良好、電阻較小，電化學(xué)窗口較寬，工作性能表現(xiàn)優(yōu)異，最適用于全固態(tài)電池。但制備難度也是最大，成本也相對(duì)高昂。

　　

 

　　根據(jù)高工鋰電，截至2025年4月，布局固態(tài)電解質(zhì)的企業(yè)超75家，規(guī)劃產(chǎn)能超10萬噸，已投產(chǎn)產(chǎn)能超萬噸，但產(chǎn)能超3000噸級(jí)的企業(yè)不足3家，多數(shù)企業(yè)的產(chǎn)能仍停留在從實(shí)驗(yàn)室到中試的過渡階段。目前恩捷股份、廈鎢新能、容百科技、天賜材料等多家企業(yè)已經(jīng)成功研發(fā)出硫化物電解質(zhì)，主要處于小試、中試階段，部分具備小批量供應(yīng)能力。

　　就發(fā)展趨勢(shì)來說，由于固態(tài)電池對(duì)高能量密度的要求，因此負(fù)極材料從當(dāng)前主流的石墨負(fù)極向硅基負(fù)極發(fā)展，長(zhǎng)遠(yuǎn)將向金屬鋰負(fù)極迭代。當(dāng)前石墨負(fù)極的比容量約360mAh/g，已接近其理論最大值372mAh/g。而硅基負(fù)極的理論比容量高達(dá)4200mAh/g，超過石墨負(fù)極的10倍。因此，硅基負(fù)極在提高電池能量密度上有著巨大的應(yīng)用潛力。根據(jù)高工鋰電，截至2025年4月，布局硅基負(fù)極的企業(yè)超30家。包括貝特瑞、璞泰來、杉杉股份、翔豐華等頭部負(fù)極企業(yè)，以及天目先導(dǎo)、凱金股份、蘭溪致德、索理德等一批聚焦于硅碳材料的創(chuàng)新企業(yè)也正在硅基負(fù)極產(chǎn)業(yè)化痛點(diǎn)上重點(diǎn)攻關(guān)。

　　由于固態(tài)電池具有更寬的電化學(xué)窗口，因此固態(tài)電池正極材料正在向超高鎳、富鋰錳基、高壓尖晶石鎳錳酸鋰等高容量高密度的新型材料迭代。目前包括容百科技、當(dāng)升科技、廈鎢新能等正極材料頭部企業(yè)已經(jīng)率先具備固態(tài)電池新型正極材料的生產(chǎn)能力或相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備。

　　導(dǎo)電劑是鋰電池關(guān)鍵輔材，碳納米管是最契合硅基負(fù)極的新型導(dǎo)電劑。目前碳納米管在鋰電池中的滲透率大概20%，其中以多壁碳納米管為主。而單壁碳納米管對(duì)電池性能的提升效果更為顯著，更適配固態(tài)電池，同時(shí)技術(shù)壁壘也更高，目前全球范圍內(nèi)只有極少數(shù)企業(yè)能夠規(guī)模化生產(chǎn)單壁碳納米管。

　　不難看出，隨著固態(tài)電池的推廣應(yīng)用，新型正負(fù)極材料以及導(dǎo)電劑都將有極大的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Γ壳岸鄶?shù)技術(shù)扔處于攻克或者小批量試生產(chǎn)階段，仍需較長(zhǎng)時(shí)間。

　　結(jié)語

　　簡(jiǎn)而言之，在技術(shù)迭代的推動(dòng)下，固態(tài)電池已迎來突破性進(jìn)展。全球主流車企相繼公布裝車時(shí)間表，標(biāo)志著固態(tài)電池時(shí)代即將開啟。當(dāng)前，產(chǎn)業(yè)鏈中設(shè)備企業(yè)將率先實(shí)現(xiàn)業(yè)績(jī)釋放;正負(fù)極材料及導(dǎo)電劑雖具備巨大市場(chǎng)潛力，但其業(yè)績(jī)兌現(xiàn)周期相對(duì)較長(zhǎng)。