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构建固态电池的关键在固态电解质。传统液态锂电用电解液(六氟磷酸锂+溶剂)传输锂离子,用隔膜防止正负极接触短路;固态电池用固态电解质(硫化物等)传输离子并隔绝正负极(无隔膜)。工艺、性能等和传统锂电存在多方面差异。传统锂电采用卷绕和叠片方式来进行封装,而固态电池则一般会用叠片方式。高容量负极的使用提升固态电池单位体积内的包含的能量。固态电解质虽然提供了电解液和隔膜的作用,但需要在正负极极片中添加固态电解质以保障电极内部离子传输效率,需使用高容量负极提升单位体积内的包含的能量。锂电池相对于铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等单位体积内的包含的能量有明显提升,固态电池采用固态电解质和硅负极/锂金属负极单位体积内的包含的能量将进一步提升。
分类:1)锂电根据电解液含量可分为四类:液态、半固态、准固态和全固态。液态锂电电解液含量超 25wt%,半固态/准固态电池保留 10wt%以下液态电解液,全固态不含液态电解液。2)根据电解质种类可将固态电池分为四类。最重要的包含氧化物、硫化物、聚合物和卤化物。3)依照结构类型可将固态电池分为三类。最重要的包含薄膜型、3D 型和体型。受限于技术水平,目前以采用氧化物、聚合物的半固态电池为主,体型硫化物全固态是趋势。
国外采用聚合物全固态电池技术率先实现商业化。法国Bollore 公司率先于2012年采用聚合物全固态电池技术应用于共享电动车项目。QuantumScape 于2020年发布高性能固态电池测试数据,引发市场关注。 国内技术快速迭代,商业化进程加速。蔚来于 2021 年发布ET7 车型,可选装卫蓝能源提供的固态电池,最高续航 1000km。奇瑞汽车 2025 年展出采用原位聚合体系的固态电解质的“犀牛 S”全固态电池模组。
2024 年亚太区占据固态电池市场规模的 50%以上。受益于中国完整的锂电产业链、政策支持力度和新能源车等需求,亚太地区固态电池市场占有率最高。全球各区域固态电池市场规模持续扩张。据 Grand View Research 预计,亚太、北美和欧洲等主要市场 2025-2030 年维持在 20%以上的增速,规模持续增长。国内各区域形成多极化竞争格局。长三角与珠三角具有全产业链生态与终端市场协同优势,占据超八成市场份额。
动力:国内半固态电池装车量呈现快速增长趋势,2025 年上半年,仅卫蓝新能源360Wh/kg 电池装车量就已经突破 1.2GWh,动力电池或将成为固态电池最大的应用场景。消费:据 SMM 预测,消费电池由于对单位体积内的包含的能量要求更高,叠加用户体验升级等因素,成为固态电池商业化落地的试验田,渗透率有望率先突破10%。储能:储能板块电芯成本敏感度较高,当前储能以配套示范性项目为主,预计2030年固态电池在储能的渗透率在 2%左右。
现阶段国内固态电池产品以氧化物和聚合物半固态技术为主。2024 年国内聚合物及氧化物固态电池出货量占比在 97%以上,硫化物或卤化物固态电池占比不足3%。
中国:国家战略驱动,全产业链布局。政府将固态电池纳入新能源汽车产业规划,鼓励车企与电池主要厂商合作。我们预计中国受益产业链成熟、国内市场大、技术落地效率高,中国有望引领全球固态产业化。日本:技术有先发优势,旨在挽回在锂电领域规模化劣势。联合丰田、本田、松下等企业成立研究院,对研发进行巨额补贴,旨在抢占下一代电池技术制高点,挽回在锂电领域的劣势。欧洲:绿色法规护航,基金扶持本土。依托《欧洲电池联盟》和绿色新政,设立专项基金,支持本土电池产能建设,严格碳排放法规,推动供应链区域化,减少对外依赖。美国:法案精准激励,重塑制造回流。通过《通胀削减法案》等政策,为本土制造的电动汽车和电池提供税收优惠与补贴,吸引投资,构建从原材料到生产的本土供应链。
全球固态电池产能中国占比最大。中国受益于全产业链优势和政策支持,具有全球各主要区域最大固态电池产能,2025 全球固态电池产能预计中国占比80%以上。国内固态电池产业在建和规划产能高。2025Q1-Q3,共有41 个固态电池产业项目更新动态,新增年产能总计 85.5GWh,其中新增规划产能约为36.6GWh,在新增产业项目中占比达 42%以上。 中国固态电池产能规划和建设有序推进,将持续维持高产能。按区域划分,中国将持续保持最高产能的地位,有利于国内固态电池产业链加快完善升级,促进产业化落地。
全球主要企业针对固态电池具有清晰的研发和量产规划,2027 年将是关键节点。中美日布局较早,比亚迪,辉能科技,SolidPower 和丰田率先制样(2021年)。SolidPower 规划 26 年底实现全固态电池量产,丰田,三星,广汽,清陶等规划27年初实现量产。 固态电池产能主要集中于卫蓝能源和清陶能源等非上市公司,上市公司中赣锋锂业产能规划明确。据统计,卫蓝新能源规划产能达到 128.2GWh,清陶能源规划产能达到65GWh,在国内企业中处于前列。国内上市公司中赣锋锂业规划产能达到40GWh,有望在电池固态化进程中率先实现产业化落地并受益。
固态电池中材料成本占比高,成本降低是趋势。2022 年,固态电池成本约为1.49元/Wh,其中材料成本约为 1.15 元/Wh,占比约为 77%。预期电池成本逐步下降,2035年成本约为 0.39 元/Wh,材料成本占比约为 82%。 电解质售价呈下降趋势。氧化物中 LLZO 电解质的售价最高,2024 年为120万元/吨,预计 2035 年降至约 10 万元/吨。
当前硫化物电池中固态电解质成本占比高。当前固态电解质成本占比78%,预计远期电解质成本下降,占比降低至约 30%。
锂离子电池中正极材料成本占比最高。对于动力性磷酸铁锂电池,正极材料成本占比约为 48%,其次为铜箔,成本占比约为 27%;对于动力型三元电池,正比材料成本可达 70%以上,其次为铜箔,成本占比约为 15%。
正极材料和固态电解质是氧化物半固态电池的主要成本来源。对于氧化物半固态电池,正极材料成本占比最高,约为 65%,其次为固态电解质,成本占比约为20%,和锂离子电池的成本结构有着非常明显差异。
硫化锂是硫化物全固态电池的主要成本来源。在硫化物全固态电池成本构成中,固态电解质成本占比最高,可达 50%以上,其中硫化锂在硫化物固态电解质生产所带来的成本中占比最高,因此,硫化锂降本是降低硫化物全固态电池成本的关键。返回搜狐,查看更加多
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