摘要：突破能量密度上限和解决安全隐患，固态电池成为下一代锂电池重要技术路线。传统锂离子电池采用液 态电解质，容易引发安全隐患，同时能量密度在 300Wh/kg 以下，无法满足行业更高要求。为解决安全 隐患并提高能量密度上限，全球范围内的科学家都在积极研发固态锂离子电

1、固态电池使用固态电解质替代电解液和隔膜

突破能量密度上限和解决安全隐患，固态电池成为下一代锂电池重要技术路线。传统锂离子电池采用液 态电解质，容易引发安全隐患，同时能量密度在 300Wh/kg 以下，无法满足行业更高要求。为解决安全 隐患并提高能量密度上限，全球范围内的科学家都在积极研发固态锂离子电池。 正极、负极、隔膜和电解液是锂离子电池的四大关键材料，液态电池到全固态电池核心是将电解液+隔 膜替换为固态电解质。锂电池根据电解质的不同，可以分成液态锂离子电池、混合固液电池（半固态或准固态）、全固态电池 3 类。其中，混合固液电池使用固态电解质部分取代液态电解液；而全固态电池 使用固态电解质取代电解液，电池中完全不含液体。

液态电池：液态电池电解液含量在 25%以上。主要材料是正负极、隔膜和电解液。 固态电池：全固态电池的电解质采用全固体材料，不需要隔膜。其固态电解质能够匹配电容量更大的正 负极材料，实现更高的电池能量密度。而且固态电池安全性突出，可以抵抗热失控和穿刺等挤压力。 半固态电池：半固态锂电池是一种固液混合电解质电池。由于目前全固态电池的固—固界面问题仍未得 到良好解决，因此添加部分电解液以缓冲是行业选择的折中方案。半固态锂电池可以兼容现有的液态电 池生产线，其液体含量通常以 10%为划分临界点，仍需使用隔膜。

2、固态电池优势及挑战

（1）优势

传统液态锂电池能量密度小于 300Wh/kg，而固态电池的能量密度能达到 300-500Wh/kg。电池的 能量密度是由电池的工作电压及比容量决定的，固体电解质不仅具有较宽的电化学窗口，能适配高电压 的正极材料，还能兼容高容量的金属锂负极；此外，传统液态电池需将单体先进行封装再进行串联组装，全固态电池可以先串联后封装，这能减少封装材料的使用，降低电池系统的重量和体积，从而使得固态 电池的能量密度得到进一步提升。 相比于传统液态电池，固态电池在安全性方面也有显著提升。传统液态电池的电解液使用可燃性有机溶 剂，在受到外力或封装不善时容易发生漏液现象，而固态电解质不存在液体泄漏的问题，在针刺、挤压 测试中不易短路或起火，抗物理损伤性能优于液态电池；另外，液态电解液在 150-200℃即可分解，甚 至有自燃和爆炸风险，而固态电池热失控温度通常在 200-600℃，电池安全性得到有效提升。

（2）挑战

1）性能不足：困扰固态电解质无法得到使用最大的卡点是固-固界面问题。固态电解质与电极材料之间 难以实现完美接触，由于固态材料不像液态电解质那样具有流动性，无法自发填充电极材料的孔隙和表 面不规则处，导致界面存在大量的空隙。因此全固态电池存在实际离子电导率低、界面高阻抗两大性能 不足问题。①固态电解质中离子间相互作用强，因此离子电导率低，直接导致充放电缓慢、能量密度受 限等问题。②固-固接触界面的电阻高且存在应力问题，电极与电解质间存在微米级空隙，界面阻抗高 达百 Ω 级，液态电池仅为十 Ω 级。较高的阻抗同样会导致充放电缓慢、能量密度受限、电池倍率性能 较差、循环寿命受限等问题。

2）量产难度大：受技术和成本制约，固态电池量产难度大。技术上，当前固态电池工艺尚未成熟，其 发展亟需解决三个核心科学问题，即固态电解质的离子输运机制、锂枝晶生长机制和多场耦合下的失效 失控机制。成本上，部分材料售价昂贵，阻碍固态电池的量产。对此，作为液态电池和固态电池的折中 产品，半固态电池有望率先量产。半固态电池兼容现有传统锂电池的工艺设备，且兼具安全性、能量密 度和经济性，因而有望率先进入产业化阶段。

3）成本高：负极材料成本偏差最大，尤其是硅碳负极所需涂覆的额外电解质导致成本高昂，锂金属负 极成本虽然较低但技术上仍存在锂枝晶反应等难关。目前固态电池已商业化销售实例少，以蔚来 2023 年 7 月上线的 150kWh 电池包信息测算，其半固态电池成本约为 1.7-2.2 元/Wh，远高于同期车用方形 三元电芯、铁锂电芯均价 0.73、0.65 元/Wh。固态电池降本方面仍面临不小挑战。降本潜力上，在除 材料外的层面，固态电池的成本优势凸显。据 SolidPower 计算，固态电池制作过程中省去了注液、化 成、排气等工艺和步骤可以节约成本 34%；而固态电池的高安全性，在 PACK 层面同样可节约相应 9% 的成本；而且，高安全性减少了被召回维修的概率，同样减少了潜在的维修成本。

3、固态电池发展历程

半固态电池已步入产业化期，处于进一步商业化关键节点。半固态电池的概念最早可以追溯到 20 世纪 70 年代，2011 年美国麻省理工学院的科学家 Yet-MingChiang 提出“液流电池”概念，用带有细微颗粒的 悬浮液作为电极研制而成半固态电池。在这种半固态电池中，电极是由微小的锂化合物粒子与液态电解 液混合而成的泥浆状物质构成，这是半固态电池技术的重要起源。2012-2016 年间是半固态电池的启动 期，此时尚处于实验室研究和初步探索阶段。2017-2022 年是半固态电池的高速发展期，这一阶段材料研发及电池性能提升取得进展，同时产业界开始关注并布局相关技术。2023 年以来，半固态电池逐渐 步入产业化，并处于商业化前夕的关键节点。

全固态电池尚处于研发阶段，有望逐步实现量产。在早期电化学研究阶段，英国科学家约瑟夫·汤姆逊 前瞻性提出了利用固态电解质实现更稳定电池循环的概念，19 世纪中期硫化银、氟化铅等固态电解质材 料的发现为固态电池的后续发展奠定了关键性的道路。1992 年，美国橡树岭国家实验室开发了一种无机 固态电解质(LiPON)，并成功组装固态电池，标志着全固态电池发展的重要转折点。随后多种固态电解 质材料被陆续发现，21 世纪后市场需求的推动下，全固态电池在电解质材料、电极材料以及界面工程等 领域的研发取得显著发展。整体而言全球各国都在积极发展全固态电池的研发，日本丰田公司已经宣布 了其全固态电池量产的时间表，韩国三星等公司已经宣布建设全固态电池生产线，全固态电池技术正加 快从研发走向量产的进程。

1、新能源汽车+低空经济+机器人，多重场景提振固态电池需求

新能源汽车领域普遍预期全固态电池在 2026 年装车、2027 年小批量生产。低空经济为固态电池打开新 市场，中国民用航空局预估，到 2025 年中国低空经济市场规模将达到 1.5 万亿元在低空经济领域，被 视为行业核心载体的 eVTOL（电动垂直起降飞行器）对电池能量密度提出刚性需求，其电池能量密度 要求为 300Wh/kg 及以上，这一能量密度基准必须于依赖半固态及全固态电池技术的突破。此外，固态 电池或是人形机器人最为适配的产品之一，不仅能够显著增强续航时间，加之其具有不易燃、无腐蚀、 不挥发等特性，能够最大限度提升机器人室内工作安全性。

2、政策推动下的全固态电池产业加速

2020 年 10 月，国务院通过《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》，首次将固态电池明确为新能 源汽车产业的重点发展方向，并强调了加速其研发与产业化进程的重要性。23 年 1 月，由工信部等六部 门携手制定的《关于推动能源电子产业发展的指导意见》中，又进一步细化了对固态电池标准体系研究 的强化要求。 国家自然基金委员会发布《关于发布超越传统的电池体系重大研究计划 2024 年度项目指南的通告》,明 确指出将重点支持高比能长寿命高安全的固态电池等项目，旨在通过关键材料和技术的创新，推动技术 突破。 2025 年 2 月，在第二届中国全固态电池创新发展高峰论坛上，众多专家学者、研究机构及企业代表共 同聚焦材料科学、新工艺与新装备的进展，与会者们深入探讨了全固态电池的创新突破与面临的挑战， 众多专家认为，固态电池有望在 2027 年实现量产。 4 月 15 日，工业和信息化部组织制定的强制性国家标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》 （GB38031-2025）发布，将于 2026 年 7 月 1 日起开始实施。新国标聚焦的三大领域：热扩散、底部 撞击和快充循环安全性，充分体现出对电池设计与材料的高要求。 固态电池因其固态电解质的优越性，在安全性方面具备明显优势。相比于传统的液态电池，固态电池的 耐高温性、不可燃性和无泄漏特性，使其更加适合在高端电动汽车中广泛应用。新国标的实施，无疑加 速了固态电池从实验室走向实际量产的进程，尤其是在车企对安全性的高度关注下，预计将大力推动全 固态电池的商业化进程。

1、固态电池技术路线

当下固态电池产业仍处于发展初期，存在多种技术路线的并存与探索。固态电池工艺技术核心在于固态 电解质制备及成膜。根据电解质不同，当前固态电池技术路线分为聚合物、氧化物、硫化物、卤化物。

（1）聚合物路线

聚合物电解质主要由高分子聚合物基体、锂盐及添加剂构成，该路线材料具有易于加工、高化学稳定性 的优点，缺点则是室温下离子电导率偏低、机械强度较低。常用的高分子聚合物基体如聚氧化乙烯 （PEO）、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯醇(PVA)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等，以上聚合物材料为离子 传导提供通道；常用锂盐如双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI），在聚合物基体中解离出锂离子实现导电； 添加剂则用于改善电解质性能。 聚合物可通过交联改性等方式提升离子电导率等性能短板。以聚氧化乙烯（PEO）类聚合物电解质为例， 由于其结晶性，室温离子电导率很低，通常为 10⁻⁷至 10⁻⁸S/cm 数量级。国内已有团队通过对 PEO 进行 共聚、交联等改性后，在不同温度情况下离子电导率可以提升至 10⁻³S/cm 级至 10⁻⁴S/cm 级。此外， 大多数氧化物材料离子导电率亦在 10⁻³至 10⁻⁴S/cm 之间，该性能短板已经不明显。 聚合物与其它无机物材料进行复合可以大大发挥其性能优势。聚合物拥有有机物易加工特质，经过改性 后的聚合物材料可以与其它无机物材料进行复合形成复合固态聚合物电解质。目前海内外多有企业采用 氧化物-聚合物合成的路线的企业；复合后的材料有望具备氧化物和聚合物材料的多重性能优势。

（2）氧化物路线

氧化物电解质是含有锂、氧以及其他成分（磷/钛/铝/镧/锗/锌/锆）的化合物。固态电池氧化物电解质 按照电解质成分可分为晶态和非晶态型。晶态氧化物电解质制造成本较低，可制备容量型电池，容易实 现大规模生产，主要包括 GARNET（石榴石）型、NASICON（快离子导体）型、LISICON（快离子导 体）型、Perovskite（钙钛矿）型、Anti-Perovskite（反钙钛矿）型固态电解质。 整体看，氧化物电解质具有较高的离子电导率（10⁻³S/cm）、机械强度高等优点，缺点则是界面相容 性较差。目前常用的氧化物电解质为 LLZO（锂镧锆氧）、LATP（磷酸钛铝锂）等。目前国内部分企业 已经逐步实现批量化的制备能力。上市公司层面，璞泰来、金龙羽、东方锆业、三祥新材等企业均有不 同程度的专利布局及电解质生产能力。

氧化物制备方法主要包含固相法和液相法。固相法对电解质材料高选择性、成本低、工艺相对简单。但 由于存在煅烧过程，能耗相对较高，且成品一致性仍有一定提升空间。液相法通常将原材料溶解、混合 反应后脱水聚合形成溶胶/凝胶，其优点在于能耗较低，成品一致性相对较高。但对制造工艺要求较高， 同时过程产物存在一定环保问题，需进行处理后排放。 当前国内主流固态电池企业均有氧化物电解质路线布局。氧化物电解质成本可控，以常见的氧化物电解 质 LATP/LLZO 为例，其金属材料成本均低于 10€/千克，原材料成本端可控。国内头部的固态电池企 业清陶能源、卫蓝新能源等电池中均有氧化物布局。应用氧化物固态电解质的半固态电池已经搭载于部 分车型中，实际提升了电池能量密度和汽车续航里程。

（3）硫化物路线

相比于聚合物、氧化物电解质，硫化物电解质的离子电导率极高（室温可达 10⁻³~10⁻²S/cm），并且 具有良好的界面相容性，可适配高比能电极材料（电化学窗口可达 5V），缺点在于化学稳定性差。 生产安全性、专利壁垒、高生产成本或成硫化物电解质量产最大的阻碍，短期存在量产难度。由于硫的 化学性质活跃，在制备过程中易于酸、水进行反应生成剧毒气体硫化氢，对生产安全造成巨大威胁；因 此多数制备过程需对设备密封性要求极高同时需要配合惰性气体环境避免化学反应释放有毒气体。同时， 日韩在硫化物领域研发较为领先，丰田公司、三星集团等日韩企业在专利布局战略与市场战略两者间实 现了紧密结合和良好运行，存在一定专利壁垒。成本端，原材料高纯硫化锂单吨在 400 万元，是短期量 产的重大阻碍。 远期看，由于硫化物性能卓越，宁德、比亚迪等大厂仍积极战略布局。宁德时代建立了 10Ah 级全固态 电池验证平台，目前已进入 20Ah 样品试制阶段，并计划 2027 年实现硫化物固态电池小批量生产；比亚迪于 2024 年已下线（中试）60Ah 全固态电池，计划 2027 年小批量示范装车；此外，国轩高科、广 汽埃安、恩捷股份等企业也在推进硫化物电解质的产业化进程。

（4）卤化物路线

卤化物电解质主要由锂金属卤化物（如 LiCl、LiBr、LiI）与过渡金属卤化物（如 ScCl₃、InCl₃等） 组成，具有高离子电导率（10⁻³S/cm）、低界面阻抗的优点。由于卤组元素（氟、氯、溴、碘）具有 电正性、化学稳定性、易加工的特性，卤化物电解质具有较高的离子电导率，且能够与多数高电压正极 材料兼容；但其与负极存在界面不相容问题，该问题仍待解决。卤组金属的高离子电导率特性可以解决 目前部分氧化物、聚合物材料离子电导率较低的问题，提升固态电解质离子电导率。 当前已有多家企业积极布局卤化物固态电解质复合应用。清陶能源第二代固态电池采用“氧化物+卤化物 +聚合物”复合技术路径，预计 2025 年开始规模搭载于上汽 MG 等车型上；宁德时代在 2025 年 1 月获 得掺杂型卤化物固态电解质制备方法的专利授权，亿纬锂能、湖南恩捷、比亚迪和一汽等企业也在积极 推进卤化物电解质路线。

（5）固态电池路线之争讨论总结

硫化物和复合电解质较具商业化应用潜力，有望成为全固态电池主流技术路线。综合来看，单一固态电 解质体系性能各有短板。但硫化物仍被认为是单一固态电解质中最有望实用化的材料之一，因其不仅在 离子电导率的关键性能上具有优势，在可加工性、对负极材料稳定性等方面不构成短板，且在合成成本、 对正极材料稳定性上等劣势领域已有实用性解决方案。此外，未来固态电解质也有望从单一组分向多组 分复合体系发展，主要系多组分复合固态电解质的成本和综合性能更优。 从专利角度看，硫化物电解质部分底层专利受限于日韩，存在一定超车难度；中国在氧化物、聚合物领 域专利数量较多，各自领域国内核心科研机构分别为中科院物理所、中科院青岛所。

产业落地或为技术收敛的重要节点。从产业进展看，氧化物、聚合物路线落地速度更快，这得益于其成 本的快速下降。国内采用氧化物路线的卫蓝新能源、清陶能源均有批量化出货；采用聚合物路线的冠盛 股份亦有 Gwh 级别产能建设规划及批量出货。硫化物产品则多处于小试、中试阶段。

3、固态电池生产流程变化

传统锂电池工艺流程主要分为前、中和后道三个环节；前道为极片制造，多采用湿法制备正负极片。将 混合导电剂、粘接剂的浆料均匀涂覆在正负极片，后经过烘干与集流体辊压复合；再通过分切设备将宽 幅极片切割为符合电芯尺寸的窄条形成电极片。 中道工序聚焦电芯组装，需要进行注液、焊接密封。通过卷绕或叠片工艺将正负极片与隔膜组合成电芯 主体，随后将电芯装入金属或铝塑膜外壳中，并进行烘干以去除残留水分；此后注入电解液，最后通过 焊接封口。 后道工序则注重电池性能检测，重点在化成分容。流程包括清洗电芯表面残留电解液、干燥存储以稳定 电解质状态，以及通过检测设备对电池外观、尺寸和电性能进行筛选，最终通过充放电激活电池并测试 实际容量。

固态电池前道工艺可以采用干法或湿法。湿法与传统液态前道工序基本无异；干法电极为近年新兴技术， 具有低成本、低能耗、高性能的优势。干法电极是在干燥状态下混合活性物质、导电剂与粘结剂，经干 法涂布成形，后通过辊压复合至集流体表面；电解质膜亦可通过干/湿法制备，干法可通过辊压/熔融挤 出/静电喷涂三种方式成膜，国内主要使用辊压为主，最后进行分条定型。 中段取消隔膜、注液工艺，新增胶框印刷、等静压。经辊压和分条完成定型后，在叠片前会增加胶框印 刷环节，把树脂音刷到电极边缘形成回形框，在压力下起到支撑绝缘作用；随后，通过叠片堆叠极片与 电解质层。在进入后道前，通常添加等静压环节以提升电解质与极片的致密性，优化界面接触。半固态 则仍需保留隔膜结构、注液量较少仅需浸润。 后段工艺不变，改用大压力化成。部分全固态电池通过大压力化成设备对电芯施加高压，常规电池拘束 压力要求 3-10t，固态电池化成拘束压力一般要求 60-80t（10Mpa 压强/单个电芯）；部分会使用预锂 化技术。

相比传统液态锂电制作，固态电池的制造工艺变化主要集中在前、中道。由于固态电池材料易与水、空 气等其它物质反应，整体、生产组装环节的密封性有不同程度提升。 前道环节：湿法制膜的设备差异较小；若引入干法工艺，则对应需新增干法涂布设备等。 中道环节：需要使用无隔膜叠片机替换传统叠片卷绕机械；新增胶框印刷机用于结构稳定；新增等静压 设备用以增强电芯内组件界面之间的接触效果。 后道环节：低压化成被替换为高压化成，需配备高压化成分容机以激活固态电池性能。

（1）前段极片与固态电解质制备环节：干电极助力降本，电解质成膜工艺创新

干电极核心优势在于低成本，特斯拉主导推行。从干法制备电极的工艺流程来看，相较于传统锂离子电 池制程大大缩短，不需要使用溶剂及其相关的蒸发、回收和干燥设备，能耗也显著降低，因此对电池制 造降本增效具有积极意义。根据美国干电极设备供应商 AM Batteries，采用其干法设备可在电极制造中 节省 40%的资本支出和 20%的运营支出，同时能耗和碳排放也将降低 40%。特斯拉将干电极技术作为 其降本关键策略之一，积极推进正负极双干法工艺生产大圆柱电池，为整个行业带来了示范效应，也进 一步催化了干法工艺的普及。对于硅基负极而言，干法电极工艺也被视为解决其循环性能和倍率性能瓶 颈的有效手段之一。特斯拉的专利信息显示，该公司正尝试利用干法工艺，实现碳纳米管或石墨等导电 剂对硅基材料的均匀包覆。

干法制膜产业化工艺路线聚焦，粘结剂原纤化成为主流。干法制膜的工艺分为六种不同类型：粘结剂原 纤化、静电喷涂、气相沉积、热熔和挤压、3D 打印和直接压制，其中产业化实践主要围绕粘接剂原纤 化和静电喷涂两大类展开。以特斯拉所收购 Maxwell 为代表的粘结剂原纤化法，通过高剪切力将粘结剂 纤维化，使其将活性物质与导电剂紧密结合，形成具有强度的自支撑电极膜。日本丰田、美国 AMB 所 推崇的静电喷涂法，主要利用带电粉末在电场作用下均匀沉积至集流体上，再通过热压使粘结剂融化固 定、挤压成自支撑膜。尽管静电喷涂法在技术成熟度上较高，但其在粉末厚度控制和均匀性方面存在更 多局限性，其制备的电极膜在耐久性和柔韧性上不及原纤化法。因此行业普遍认为，粘结剂原纤化法在 性能稳定性和可加工性上表现更优，逐渐成为主流路线。

粘结剂的纤维化是干电极工艺核心环节，核心设备包括气流粉碎机、螺杆挤出机和强力混合机。粘结剂 原纤化的效果受设备和工艺参数的影响，其完善程度直接关乎后续成膜的稳定性以及黏结剂 PTFE 的用 量，并直接影响电池的电化学性能。目前，商用 PTFE 纤维化方法主要包括气流磨法、高速混合机法及 双螺杆法，核心目标都是实现 PTFE 的均匀分散和精细拉丝。这一工艺对设备的剪切力和温控能力要求 极高，核心设备包括气流粉碎机、螺杆挤出机和强力混合机。其中气流粉碎机效率最高，螺杆挤出机良 率最佳。

辊压是成膜环节关键工序，干法工艺设备要求提升。辊压的核心目标是将膜片厚度减薄至满足叠片或连 续收卷需求，同时提升膜片的张力与强度，实现工业化生产。辊压是保证电极厚度均匀一致的关键步骤， 干法电极工艺对辊压设备的性能提出了更高要求，特别是在工作压力、辊压精度和均匀性方面。由于干 法电极缺乏液态溶剂的润湿作用，颗粒间结合力较弱，因此在辊压过程中需要通过更大的外部压力来实 现颗粒的紧密压实。此外，辊压精度和膜厚均匀性对电极的成品率、能量密度和电池性能稳定性至关重 要。 辊压机的成膜性能及生产效率是决定干法工艺能否实现量产的核心要素。干法辊压的速度和压力直接影 响极片的压实密度。行业领先水平的压实密度目标为：负极压实>1.6g/cm³，三元正极压实>3.5g/cm³， 铁锂正极压实>2.5g/cm³。在生产效率方面，成膜的速度和宽度是关键因素。清研纳科提出，负极成膜 速度需达到>80 米/分钟，正极成膜速度>50 米/分钟，幅宽>1000 毫米，并实现多幅（6 幅）制造，才 能接近湿法电极的生产效率（双面湿法速度可达 160m/min），满足大规模生产的需求。

（2）中段电芯装配环节：“叠片+极片胶框印刷+等静压技术”

1）叠片：全固态主流装配工艺，精度要求大幅提升

叠片工艺是全固态电池的主流装配方案。全固态电池需在无液态介质条件下实现固态电解质层与电极层 的紧密贴合，无机电解质由于韧性和延展性较差无法适用传统液态电池中常见的卷绕工艺，而叠片工艺 可以通过正极、固体电解质膜和负极的简单堆叠实现电池各组件的集成，从工艺成熟度、成本、效率等 方面考虑，是最适用于全固态电池的装配工艺。当前，丰田、Quantum Scape 等头部企业均以叠片工艺 为核心推进全固态电池量产。因此在固态电池中段设备中，叠片机有望取代卷绕机占据主导地位。

固态电池对叠片设备提出严苛要求。一方面，叠片压力需要精准控制，既要保证相邻极片之间的贴合度， 又要避免固态电解质产生微裂纹，直接导致电池短路。另一方面，在压合过程中，容易出现固态电解质 膜与电极膜之间因横向作用力而发生相对偏移的问题，且叠片过程中，正负极边沿处容易因压合作用而 出现弯折接触而导致短路的情况。因此固态电池用叠片设备需要具备更高的精度和稳定性。

2）胶框覆合技术：提升固态电池极片贴合度，避免内短路问题

现有的固态电池生产工艺仍不成熟，存在一些不足之处，当极片料卷在完成裁断工序后与其他极片进行 复合、以制备固态电池电芯时，难以确保相邻的极片之间具有高的贴合度，从而导致固态电池电芯的质 量下降。根据利元亨公开的专利技术，其提出了一种固态电池极片胶框覆合方法、装置及叠片设备，能 够提升固态电池电芯中的相邻极片之间的贴合度，保证固态电池电芯的质量佳。

3）等静压：致密化与界面问题的潜在解法

固态电池设备开发侧重高压致密化与电极/电解质复合。在传统液态电池中，电极孔隙通过液态电解液 的浸润形成连续的离子传输通道，然而固态电池中固态电解质的刚性特征使其难以充分填充高孔隙结构， 因此固态电池中孔隙率需控制在 5%以下，才能保证锂离子的快速传导。同时，固态电池中电极/电解质 界面的物理接触质量远逊于液态体系，界面阻抗成为性能的主要限制因素。为了解决上述问题，高压致 密化工艺、电解质&极片复合工艺成为固态电池制造的关键工艺，设备开发的重点落在增强电解质/电极 紧密复合和电极致密化，提升界面均匀性。 等静压是一种先进的材料致密化技术。等静压技术是将待压件的粉体置于高压容器中，利用液体或气体 介质不可压缩和均匀传递压力的性质从各个方向对加工件进行均匀加压，使粉体各个方向上受到的大小 一致的压力，从而实现高致密度、高均匀性坯体的成型。在这过程中，材料的特性与尺寸、形状、取样 方向无关，而与材料的成型温度、压力有关。等静压技术本身是一项成熟的技术，在陶瓷、粉末冶金等 领域已有广泛应用。在固态电池中，传统热压、辊压方案提供压力有限且施加压力不均匀，难以保证致 密堆积的一致性要求，进而影响电池性能。而等静压技术可以有效消除电芯内部的空隙，提升电芯内组 件界面之间的接触效果，进而增强导电性，提高能量密度，并减少运行期间的体积变化。

按成型和固结时的温度高低，等静压机主要分为冷等静压机、温等静压机、热等静压机三类。 冷等静压是目前最常用的等静压成型技术。冷等静压机在常温下运行，无需加热装置，一般由加压站、 冷却系统、缸体（钢筒）、框架、上端塞（顶盖）、控制柜等组成。通常利用液体（例如水或油或乙二 醇混合液体）为压力介质，利用橡胶和塑料作包套模具材料，相比热等静压，可对粉末施加更高的压力 （100-630MPa），可为下一步烧结、煅造或热等静压等工序提供具有足够强度的“生坯”，并可在烧结 之前对其进行较为精细的机械加工，显著减少烧结后制品的加工量。在固态电池应用领域，有研究人员 利用冷等静压技术制备石榴石基超薄柔性复合固态电解质膜，另有研究人员采用冷等静压-高温固相法 制备 Li6.3Al0.15La3Zr1.75Ta0.25O12固态电解质。韩国 LG 能源公司也曾公开专利，利用冷等静压机采用新 型硫化物固态电解质制备了无负极全固态电池。

温等静压存在一定调控难度，海外企业有所布局。温等静压机利用液体或气体作为工作介质，在密闭容 器中通过增压系统逐步加压，使得被加工的物体在各个表面受到相等的压强，并在模具限制下完成成型 过程。与冷等静压机相比，温等静压机在工作过程中会加热介质或工件，以达到特定的温度条件，从而 促进材料的致密化、扩散或相变等过程。工作温度一般不超过 500℃，压强范围可达 300MPa 左右。但 是温等静压的温度和压力对于制品有着很大的影响，较难实现对温度的精准控制，同时工作缸内均温性 也难以得到保证。据报道称，三星 SDI 在固态电池产线中测试中采用了水压和辊压工艺的温等静压机。 瑞典高压设备专业供应商 Quintus Technologies 在其电池应用中心投入的 QIB 180 实验室电池压机也是 温等静压机。 热等静压适用性好但成本较高。热等静压机需要以较为昂贵的氩气、氮气、氦气等惰性气体或其他混合 气体作为压力介质，向制品（粉体或已经成型的样品）施加各向同等压力（100~200MPa）的同时利用 加热炉对制品施加 1000~2200℃的高温，从而使制品得以烧结或致密化的过程。在固态电池生产中， 热等静压机能够确保电池组件在高压和高温下受到均匀的压力，从而产生高度均匀的材料，提高电池的 整体性能；可控性强，通过调节压力和温度等参数，可以精确控制固态电池的致密化和界面接触过程， 满足不同应用场景的需求；适用范围广，热等静压机适用于不同材料和结构的固态电池生产，具有广泛 的适用性。

（3）后段化成封装环节：新增高压化成设备

高压化成设备将替代传统化成设备。常规的锂电池化成压力要求为 3-10 吨，而固态电池化成的压力要 求提高至 60-80 吨。固态电池需要高压化成的核心原因在于其独特的固-固界面特性和离子传导机制， 这与传统液态电池的化成过程存在本质差异。 解决固固界面接触问题：固态电解质与电极之间是刚性接触，存在微观空隙和接触不良，必须通过高压 （通常 60-100MPa）压制才能消除界面空隙，增大有效接触面积；促进固态电解质与电极的物理/化学 结合。 激活离子传导通道：固态电解质离子电导率低，需要高压化成实现强制锂离子穿透固固界面屏障，在界 面处形成离子导通网络，以及降低界面阻抗。

1、我国固态电池制造商企业布局

中国半固态电池制造商包括宁德时代、赣锋锂业、国轩高科等锂电巨头，同时还包括太蓝新能源、清陶 能源、卫蓝新能源等固态电池企业，侧重方向主要为氧化物路线，国内固态电池已有/在建/规划产能达 数百 GWh，国内总体产业化进展趋势较快。 国内车企以自主研发或合作方式推进半固态电池陆续装车，布局半固态电池技术的车企包括传统燃油车 及新能源汽车巨头。车企纷纷与固态电池厂商展开合作致力于半固态电池的量产装车。

2、我国的专利申请量排名世界第二

截至 2024 年 4 月，全球固态电池专利申请量排名前 5 的国家和地区依次为：日本、中国、美国、韩 国、欧洲。日本的专利申请量排名世界第一，日本在电池领域的研究起步早、积累丰富，日本打造车企 和电池厂共同研发体系，政府资金扶持力度超 2 千亿日元，力争 2030 年实现全固态电池商业化。我国 的专利申请量排名世界第二，自 2016 年以来，我国年专利申请量跃居世界首位。2024 年我国投入约 60 亿元用于全固态电池研发，宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝和吉利共六家企业获得政府基础 研发支持。

3、中国全固态电池产业融资趋势

中国全固态电池领域与动力电池行业的投融资趋势具有高度相关性，融资事件聚焦具有全固态电池研发 实力的动力电池厂商。从单笔融资金额上看，全固态电池融资量级不断上升，2020 年后单笔融资量级 达到十亿元级别，头部企业与尾部企业在融资能力方面的差距逐渐拉大。从融资事件数量方面看，2022 年达到高峰，之后相关融资事件数量逐渐下降，融资事件聚焦具有核心技术能力的头部企业。

固态电池产业链上游主要包括锂、锆、锗、钴、镍、镧等矿产原材料供应商；中游为固态电池制造企业， 包括电池厂商、固态电池初创企业和锂电材料厂商，负责固态电池的设计、研发和生产，是主导研发、 推动产业化发展的核心力量；下游应用领域主要包括新能源汽车、储能系统和消费电子设备，对固态电 池的高安全性、高能量密度特性有较高需求。

1、上游：固态电池对上游资源的影响

固态电池的出货量有望逐步带动上游原材料的需求。锂电池的兴起带动了碳酸锂的行情，三元电池的兴 起带动了上游钴的行情。未来固态电池的渗透率的提升对于上游的原材料也有一定的影响。 电解质层面：从常见的氧化物固态电解质 LLZO、LATP 等可以看出，有望对锆、镧、钛等金属形成 一定的影响。按照 100Gwh 电池量，半固态和全固态下对固态电解质的消耗量级不同，以 LLZO 为例， 100Gwh 半固态电池预计消耗约 0.58 万吨氧化镧，在全固态下需要约 5.8 万吨氧化镧；100Gwh 半固态 电池预计消耗约 0.29 万吨氧化锆，在全固态下需要约 2.9 万吨氧化锆。

钛：全球钛矿下游需求主要是钛白粉（白色颜料和功能性材料，主要成分为二氧化钛）、海绵钛等。 镧：氧化物固态电解质 LLZO 的原材料包括镧元素，属于稀土元素。2022 年全球稀土产量为 30 万吨， 同比增长 3.4%。其中，中国稀土产量达 21 万吨，同比增长 25%。对于氧化镧，根据中国稀土行业协会 数据统计，截止到 2020 年，中国高纯氧化镧的年产量大约在 2.5 万吨左右，占据了全球高纯氧化镧产 量的 80%以上。

锆：氧化物固态电解质 LLZO 的原材料包括锆元素，据华经情报统计，2019 年全球生产锆矿物精矿约 为 148 万吨（以 ZrO2 计），澳大利亚是生产锆精矿最多的国家，2019 年生产锆精矿 55 万吨，而我国 生产锆精矿 8 万吨，占世界总资源的 5.4%。

2、中游：固态电池对电池材料体系的影响

液态电池向固态电池发展的过程中，材料端固态电解质是最为核心的环节。而同时，正负极材料也向高 压高密度方向升级迭代，同时在正负极中需要添加导电剂以降低电极内阻、提升电子导电性。

（1）正极：高能量密度体系是发展方向

固态电池正极材料高能量密度体系是发展方向。锂离子电池的能量密度主要取决于正极材料的能量密度， 因此需要开发高能量密度的正极材料适配固态电池。远期看，全固态电池更多可能使用高镍、钴酸锂、 富锂锰基等高电压正极材料。半固态多沿用现有三元材料。传统电解液的稳定电压窗口通常为 1.5-4.3V， 当正极电压超过 4.3V 时，电解液会发生氧化分解，生成气体和界面膜，导致容量衰减。但固态电解质 的稳定化学窗口可达 5V 以上，能为高电压正极提供安全运行环境，让固态电池中高镍、钴酸锂、富锂 锰基等高电压正极材料的应用成为可能。

（2）负极：石墨负极→硅基负极→金属锂负极

电池能量密度提升，当前从石墨负极向硅基负极发展。当前锂电市场主流选择为石墨负极，当前石墨负 极各项技术较为成熟，容量方面已接近理论容量 372mAh/g，而硅基负极因其理论比容量 （4200mAh/g）远高于石墨负极，被认为是新一代负极的优秀材料。除容量优势外，硅基负极具有较 低的脱嵌锂电位（~0.4Vvs.Li/Li+），充电时可以避免表面的析锂现象。而硅基负极主要挑战在于其在 充放电过程中体积膨胀明显，因此当前硅基负极多与石墨材料进行掺混，在提升容量的同时也保证了其 他关键性能的达标。 在各类负极材料中，金属锂具有极高比容量(3860mAh/g)和极低电极电势(-3.04V 相比于标准氢电极电 势)，是能源材料领域极具前景的核心负极体系。在金属锂电池中，金属锂的不均匀沉积会导致锂枝晶 生长、界面副反应增加并加剧负极体积膨胀，从而降低电池的充放电效率和循环寿命。

（3）导电剂：碳纳米管应用较多，导电性能良好

导电剂作为一种关键辅材，与正极材料、负极材料混合用于生产电极极片，可以增加活性物质之间的导 电接触，提升锂电池中电子在电极中的传输速率。目前锂电池生产中常用的碳系导电剂主要为颗粒状导 电剂（如导电石墨、导电炭黑）、纤维状导电剂（如碳纳米管 CNT、气相碳纤维 VGCF 等）、片状导 电剂（如石墨烯）。 纤维状导电剂主要有碳纤维（VGCF）和碳纳米管（CNT）两种。纤维状导电剂与活性物质的接触形式 有点点接触、点线接触，纤维状的结构可以保证活性物质间和在横向、纵向方向上导电性的提高。 VGCF 有着高的本征电导率和热导率，其产品纯度高，能够应用于锂电池中，显著降低电池极化，但其 制造工艺复杂、成本居高不下。碳纳米管具有良好的电子导电性,纤维状结构能够在电极活性材料中形成 连续的导电网络。由于 CNT 的性状，其不宜直接加入正负极粉体中进行混料，商业化的 CNT 一般是制 备成导电浆料来出售，导电浆料将 CNT 的比例做到很低，以保证其分散性。

（4）设备：干法电极设备、等静压设备是增量环节

固态电池的产业化发展对新增设备带来广阔的市场空间。据前文，全固态电池引入了干法电极、等静压 等新技术，新增了干法电极设备、等静压设备、高压化成分容设备，升级了叠片设备。先导智能具备全 固态电池整线设备解决方案能力，纳科诺尔在干法电极设备具有先发优势，曼恩斯特已完善前端环节的 成膜技术布局等等。

3、下游：AI 赋能产业变革，eVTOL+人形机器人打开增量空间

（1）AI 技术引领固态电池新变革

固态电池从“单场景”向“多场景”拓展：覆盖科研、高端消费、新兴科技、商用储能、民用交通等多个场 景；满足高安全、高稳定性、高能密度等多样化需求。 驱动产业链重构与洗牌：固态电解质商、改性材料商、BMS 商、设备商等核心环节企业价值上升；电 解液、隔膜等液态电池环节绑定性弱化，话语权下降。

AI 智能终端对固态电池的需求日益增加。以 eVTOL 为代表的载人飞行器对于能量密度和功率密度的要 求较高，同时由于电池占总成本比重较大因此要求具有较强的性价比。电动汽车要求较高的能量密度和 较高的充电倍率以提升用户使用体验，同时要求电池具有性价比以提升产品价格吸引力。在传统消费电 子领域，如手机，对电池容量和环境适应性的要求通常较高，电池容量多在 3000mAh 以上，并适应多 种环境，同时对于成本具有较强的敏感性。

无人机、机器人等新兴应用场景更加重视通过优良的电池性能提供给用户更优质的体验。与手机和电脑 等传统消费电子产品相比，这些新兴领域能够接受全固态电池等先进电池技术所带来的较高成本，高性 能和轻量化在当前阶段受到厂商重视。航天、深潜等科研领域追求极致性能，对成本不敏感，其对干能 量密度和电池寿命的要求非常高，并且要求电池对干极端环境有较强的适应能力。

目前固态电池正从动力到穿戴设备进行全场景突破。

（2）固态电池与 eVTOL 完美契合

eVTOL 飞行器主要由机体子系统、导航通讯与飞控子系统、动力子系统和能源子系统构成。eVTOL 的 动力系统采用分布式推进系统（DEP，Distributed Electric Propulsion），该设计使其能够提升动力系 统的安全性冗余、有效降低本机噪音（降低约 10%~15%）和最大限度提升动力系统的能源使用效率。 对于 eVTOL 飞行器来说，电池有两项关键性能指标与 eVTOL 综合性能紧密相关，一是能量密度，一 是功率密度。相比较来说，电池功率密度（单位质量电池的放电功率大小）是 eVTOL 飞行器更关键的 性能指标，因为它决定了 eVTOL 是否可以安全起飞和着陆。而另一方面，能量密度（电池平均质量所 释放出的电能）大致上决定了 eVTOL 的航程范围，目前 300Wh/Kg 能保证 200~300 公里航程。

作为 eVTOL 技术的核心组件，电池的性能和安全性直接决定了 eVTOL 飞机的性能和市场接受度。能 量密度方面，eVTOL 垂直起飞所需要的动力是地面行驶的 10-15 倍，商用门槛高达 400Wh/kg，且未来 能量密度要求将会达到 1000Wh/kg，远高于当前车用动力电池的能量密度。充放电倍率方面，eVTOL 的飞行需要经历起飞、巡航、悬停等阶段，其中起降阶段要求电池的瞬间充放电倍率在 5C 以上。安全 性能、循环寿命等方面，eVTOL 对电池的要求也极为严苛。

政策引导，eVTOL 将成为固态电池商业化的助推剂。2024 年 3 月 27 日，工信部等四部门印发《通用 航空装备创新应用实施方案（2024-2030 年）》，明确提出推动 400Wh/kg 级航空锂电池产品投入量 产，实现 500Wh/kg 级航空锂电池产品应用验证。鉴于传统液态锂电池能量密度限制和 eVTOL 对电池 性能的高要求，固态电池有望率先在 eVTOL 市场放量。

航空动力电池独立赛道“风起”。今年以来，随着低空场景应用的拓展与落地，相关电池企业订单及融资 等动态不断，国内电池企业密集加码低空经济赛道：亿纬锂能 3 月 18 日宣布为小鹏汇天提供飞行汽车 电池，其 2 月 21 日已助力 AS700D 载人飞艇首飞；中创新航、国轩高科分别与小鹏汇天、亿航智能展 开合作；宁德时代在 2 月 11 日港股招股书中提出航空电池产能规划，并投资峰飞航空；孚能科技 1 月 23 日透露已实现全球首批 eVTOL 电池量产交付。珠海冠宇 3 月 13 日宣布完成 9 亿元增资，强化无人 机业务布局，行业正加速抢占低空经济新高地。

在近期 CIBF2025 上，固态电池成为核心展示方向之一，多家企业展示了面向低空经济场景的动力电池 方案，涵盖城市空中交通、工业无人机、载人飞行器等应用方向，产品普遍强调轻量化设计、倍率输出 与冗余安全体系。如赣锋锂业 500Wh/kg 级全固态电池，配套硫化物电解质与锂金属负极，10Ah 级样 品已实现小批量生产，计划年交付验证样品；亿航智能联合欣界能源推出“猎鹰”锂金属固态电池，能量 密度达 480Wh/kg，循环超 1000 次，eVTOL 续航提升至 48 分钟以上。产业链企业亦开始介入系统集 成与平台适配，如海目星联合欣界能源启动 5GWh 固态电池产线建设。飞行电池成为固态电池工程化验 证的重要接口，也在低空经济打开新的增长预期。

（3）人形机器人突破“最后一公里”的关键推手

在今年“两会”期间，人形机器人成为了代表委员们热议的话题之一。多位代表和委员就人形机器人的创 新发展、量产应用以及相关政策支持等方面表示：人形机器人的发展紧迫性，本质上反映了人类社会向 “人机共生”文明跃迁的临界状态。当劳动力缺口扩大、AI 技术成熟、能源革命突破、地缘竞争加剧等多 重因素形成共振，其发展已不再是“是否必要”的选择题，而是“以多快速度实现”的生存命题。 当前人形机器人的“能源之困”具体体现在三个方面：其一，锂电池续航能力不足导致作业中断频繁，例 如特斯拉 Optimus 仅能支持数小时基础任务；其二，电池体积和重量占比过高，限制了机器人的灵活性 与轻量化设计；其三，极端温度下的性能衰减与潜在热失控风险，阻碍了其在工业、救援等场景的应用。 这些短板恰恰与固态电池的高能量密度、快速充放能力、结构紧凑性和热稳定性形成鲜明互补。 当固态电池与人形机器人深度融合，这场“能源革命”将改写机器人的能力边界。更高能量密度的电池可 支持全天候自主作业，超快充技术让机器人像人类一样“即充即用”，而本质安全特性则拓宽了其在家庭、 医疗等敏感场景的适用性。

参考特斯拉的 Optimus 单机带电量，如果每台具身智能机器人平均配备 2kWh 电池容量，GGII 预计， 2025 年全球具身智能机器人用锂电池出货量将达 2.2GWh，到 2030 年需求将超 100GWh，2025- 2030 年复合增长率超 100%。具身智能机器人有望成为带动锂电池需求增长的重要驱动力，并推动高能 量密度、高安全性电池技术的迭代升级，重塑细分市场格局。

高工机器人产业研究所（GGII）预测，中国人形机器人市场预估销售量在 2025 年将达到 7300 台，市 场规模有望接近 24 亿元；到 2030 年，销量将达到 16.25 万台，市场规模将超过 250 亿元。预计到 2031 年，人形机器人进入快速起量期，到 2035 年销量有望达到 200 万台左右，届时中国人形机器人市 场规模有望接近 1400 亿元。

（4）看好固态电池在锂电池弱 beta 情景下的 alpha 增量

SMM 预计，2024 年全球新能源汽车行业对锂电池的需求量年均复合增长率预计在 11%左右，储能行业 对锂电池的需求量年均复合增长率在 27%左右，消费电子板块对锂电池的需求量年均复合增长率在 10% 上下。预计到 2030 年，全球锂电池需求量或达约 2800GWh。全球全固态电池渗透率方面，SMM 预 计，2025 年全固态电池渗透率在 0.1%左右，2030 年预计全固态电池渗透率或达 4%左右，2035 年全 固态电池渗透率有望达到 9%上下。 对比新能源汽车、储能以及消费（3C 数码，eVTOL 等）三大领域固态电池未来的发展增速发现，预计 到 2030 年消费电子板块渗透率有望达到 12%左右，率先实现突破 10%，固态电池应用在消费场景率先 突破，EV 潜力最大。 AI 消费终端由于体积限制，对于能量密度要求更高，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，渗透率先突破 10%；储能板块场对电芯成本敏感度较高，仅部分价格敏感度较低且极度注 重安全性的场景使用固态电芯，短期内需求量有限，预计 2030 年固态电池在储能板块的渗透率或在 2% 左右；新能源电池板块，预计到 2030 年渗透率有望达到 5%左右，高端电动汽车对于高安全性和高续 航里程的需求，固态电池是其关键选择之一。

1、冠盛股份：聚合物领域积累深厚，储能用固态电池已实现商业化

公司布局固态电池作为第二成长曲线，商业化进展处于前列。冠盛股份成立于 1985 年，主营业务为汽 车底盘系统零部件的研发与生产，产品覆盖全球 120 多个国家和地区，是汽车后市场领域的头部企业。 近年来，公司积极布局新能源领域，并聚焦于固态电池并将其作为第二增长曲线。2024 年，该公司与 吉林东驰合资成立浙江冠盛东驰能源科技有限公司，启动半固态磷酸铁锂电池项目，计划 2026 年下半 年投产，致力于推出循环次数更高，生命周期更长的半固态、准固态电池新品。

半固态磷酸铁锂交付，公司积极布局动力领域。目前公司半固态磷酸铁锂用于储能领域，交付产品的循 环寿命在 10000 次以上，能量密度达 170wh/kg，较传统储能液态电池循环寿命长 1.5 倍左右，安全性 大幅提升。公司积极布局准固态产品，根据公司调研，目前其准固态产品已经可达到 380-420wh/kg， 用于动力电池领域。

2、纳科诺尔：锂电辊压设备市占率第一，干法电极设备领跑者

纳科诺尔成立于 2000 年，主业辊压机国内市占率位于前列。公司的主要产品为新能源电池极片辊压机， 2024 年公司辊压机设备收入占比达 93.56%。公司锂电池极片辊压设备领域处于行业领先地位，主要客 户包括宁德时代、比亚迪等知名企业，行业市占率位于前列。受益于锂电扩产周期，2021-2024 年公司 营业收入增速大幅提升，主业具有较强稳定性。 公司依托主业优势，前瞻布局干法电极、固态电池设备。2023 年，公司与清华研究院在深圳合资成立 公司清研纳科，针对固态电池、电极制备的工艺难点，发力干法电极、固态一体化设备。目前清研纳科 已经发布多款干法电极设备，并给国内头部大厂供货。预计 2025 年下半年，其干法电极中试线有望投 入生产。

3、长阳科技：凭借成膜工艺积累，布局固态电池电解质膜

公司在锂电隔膜领域具有技术积累，与固态电池膜具有技术同源性。公司锂电隔膜产品已应用于动力、 储能等多个场景，具有较为深厚的研发积累。固态电池同样需要使用电解质膜隔离正负极，并实现离子 的自由穿透，与传统锂电隔膜在功能、结构上有一定相似性。同时，理想的电解质膜还需要化学稳定性、 界面相容性和机械强度高等特点。

公司与中科院物理所合作，开发固态电池复合膜。公司 2024 年 11 月公告与中科院物理所签订《技术开 发合同》，开发用于固态电池领域的复合膜。目前公司开发的多孔基膜已经给部分头部客户送样，并且 该材料在液态、半固态、全固态电池领域具有普适性。若后续开发顺利，公司固态电池复合膜有望成为 固态电池行业通用化的解决方案。

4、光华科技：干法工艺实现硫化锂高纯度低成本

光华科技成立于 1980 年，是先进的专业化学品服务商，集产品研发、生产、销售和服务为一体，其主 营业务涵盖高性能电子化学品、化学试剂、新能源材料及退役动力电池梯次利用等领域。公司在固态电 池领域主要聚焦于固态电解质所需原料的研发与生产，如硫化物、氧化物等。公司制备的硫化锂纯度达 到 99.9999%，远超行业标准 99.99%，目前硫化锂相关固态电池材料产品产能为 300 吨/年，未来可根 据市场需求扩产至 3000 吨/年。 公司通过干法工艺实现了硫化锂的低成本生产。目前硫化锂成本占硫化物固态电池材料成本的 71.6%， 硫化锂降本成为硫化物固态电池量产道路上的关键议题。公司的“湿法提纯+气相沉积”的干法工艺与原 材料自供能力齐发力，将硫化锂成本降低至 20 万元/吨，低于硫化物固态电池产业临界点 50 万元/吨， 扩产后成本能进一步降低至 10 万元/吨。目前公司已经向清陶、蓝固、太蓝、卫蓝送样，还与国轩高科 达成合作，共同研究固态电池循环利用体系。

5、赣锋锂业：氧化物陶瓷膜技术取得重大进展

公司逐步从上游原材料公司转型至电池材料。赣锋锂业成立于 2000 年，是世界领先的锂生态企业，拥 有五大类逾 40 种锂化合物及金属锂产品的生产能力，是锂系列产品供应最齐全的制造商之一。主营业 务为锂系列产品和锂电池及其材料，其中半固态电池已经进入产业化阶段。目前公司能量密度 240-270Wh/kg 的第一代固液混合锂电池已实现量产。2021 年，第一代固液混合锂电池成功搭载于东风汽车 旗下 E70 车型。 公司与中科院宁波材料所合作研发固态氧化物电池。主要路线为 GARNET 型和 NASICON 型氧化物电 解质粉体，目前年产能已经达到百吨至千吨级。根据公司公告，目前已经实现超薄氧化物电解质陶瓷膜 试制，厚度达到 50μm，室温离子电导达到 0.6mS/cm。此外，第二代固态电池正处于研发阶段，其采 用三元正极、固态隔膜和金属锂负极，能量密度可达 400Wh/kg 以上，循环寿命超 700 次。并开发出 能量密度达 500Wh/kg 的样品，可通过 200℃热箱与针刺等严苛测试。硫化物领域，公司自产优级硫化 锂原料，纯度≥99.9%，并向行业提供硫化物固态电解质产品。

6、卫蓝新能源：半固态电池优势显著，固态电池预计 2027 年实现量产

卫蓝新能源成立于 2016 年，是中国科学院物理研究所固态电池产学研孵化企业，专注于固态锂离子电 池领域。产品主要应用领域涵盖新能源汽车、储能、小动力三大部分。目前电池产品仍以半固态为主， 主要电芯产品 360Wh/kg 高能量密度动力电芯已经于 2023 年 6 月交付给蔚来汽车。产能方面，公司合 计电池产能 28.2GWh/年，规划产能超过 100GWh，客户涵盖钇威汽车、蔚来、三峡、海博思创、国电 投等。 公司在固态电池技术路线上选择氧化物电解质。卫蓝新能源全固态电池采用的是高镍三元正极+硅碳负 极+氧化物及聚合物复合电解质的方案，能量密度目标 400Wh/Kg 以上，2027 年产能规划 2GWh 并实 现量产装车。到 2030 年，有望把全固态电池的销售价格控制在 0.5 元/Wh 以下。

7、清陶能源：半固态电池领域领跑，2027 年实现全固态电池量产

清陶能源成立于 2016 年，是中科院院士、清华大学教授南策文团队领衔创办的高科技企业，专注于固 态锂电池及其关键材料与生产装备的技术开发与产业化生产，产品覆盖新能源汽车、特种电源、高端数 码等领域。公司第一代半固态电池采用“氧化物+聚合物”复合电解质方案，能量密度达 368Wh/kg，搭 载于上汽智己 L6 车型的电池包可支持 1083 公里续航，于 2024 年实现量产装车，目前公司已深度绑定 上汽集团，并积极北汽、广汽等车企进行合作。 公司在固态电池技术路线上选择复合电解质方案，公司第二代半固态电池采用“氧化物＋卤化物＋聚合 物”路线，电池液体含量将降至 5%，计划于 2025 年推出；公司第三代全固态电池采用“高电压锰基正极 +有机-无机复合固态电解质+含锂复合负极”技术方案，计划于 2027 年量产，目标能量密度超 500Wh/kg，成本较一代将降低 40%。

8、三祥新材：锆系产品龙头，清陶能源供应商

锆系产品龙头，海绵锆市占率超过 50%。公司目前已形成“锆系、镁系、先进陶瓷系”三大业务板块，并 持续延链拓展，产品主要涵盖电熔氧化锆、海绵锆、氧氯化锆、纳米氧化锆、氧化锆陶瓷、轻量化新材 料和铸改新材料等 160 多个品种。2023 年公司海绵锆产品在国内市场占有率超过 50%。 氧化物、氯化物电解质已积极向下游清掏能源等企业送样。公司以自产氧化锆为原料，进行了固态电解 质粉体的合成试验，主要包括 LLZO、LLZTO 等系列含锆氧化物固态电解质粉体材料，氧化物电解质已 完成送样供下游客户组装成固态电池进行相关性能测试，氧化物系列电解质已完成中试线设计。氯化物 电解质开发方面，公司已提供给下游客户及相关科研院所进行氯化物电解质合成及组装固态电池验证， 整体性能表现优良，锆基氯化物已向下游固态电池工厂实现小批量供货。2024 年 2 月，公司表示锆基 材料已向清陶能源等企业送样，并达到使用要求。

9、厦钨新能：布局 NL 正极和氧化物、硫化物电解质

公司专注于新能源电池材料的研发、生产和销售，以钴酸锂、NCM 三元材料、氢能材料为核心产品。 正极材料方面，公司积极布局新型正极材料 NL。NL 全新结构正极材料性能更加优异，该材料结构稳 定层间距宽，在锂离子脱放过程中形变较小，目前正在调试产线，预计 2025 年将会有数千吨产量，也 是全球首次量产该正极材料，在相同电压平台下，该材料可将能量密度提升 10%-15%，显著优于传统正 极产品，预计将在消费电子和低空经济领域得到广泛应用。 固态电解质方面，公司在氧化物路线和硫化物路线均有布局。氧化物路线技术工艺与钴酸锂及三元材料 相似。硫化物技术路线部分痛点主要在于硫化锂，由于其合成工艺比较复杂，价格昂贵。公司已开发出 新的硫化锂合成工艺，从目前小试、中试结果来看技术指标良好，降本空间较大。

1、未来半固体电池将迎来降本

未来头部厂家的半固态电池成本相较于液态电池的成本持平甚至有所下降。清陶能源的第二代半固态电 池预计比液态电池成本降低 20%，2027 年的第三代全固态电池预计将比液态电池降本 40%。根据 TrendForce 的预测，随着制造规模扩大和技术成熟度提升，半固态电池综合成本在 2035 年有望降至 0.4¥/Wh 以下。

2、全固态电池迎来黄金发展期

目前，固态电池正处于测试阶段，出货量较少，市场普及预计还需 5 至 10 年。GGII 数据显示，2024 年固态电池出货量预计达 7GWh，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， 固态电池将进入快速增长期。 产业化路径来看，将从半固态入手，逐步实现全固态应用；技术路线从氧化物/聚合物/复合态，逐步向 硫化物发展；能量密度、循环性能、倍率性能等性能持续提升。2026-2028 年将成为全固态电池实现量 产的关键阶段。

3、部分国家/地区政策与公司研发现状及未来规划

近年来，包括宁德时代、比亚迪在内的国内龙头企业纷纷透露其在全固态电池领域的进展和规划，日韩 方面也有相关进展披露，整体而言，产业正朝着“2027 年左右上车、2030 年实现大规模产业化”的目标 规划全固态电池的商业化进程。综合公开信息，全固态电池在 2027 年前后开始进行示范性装车应用， 2030 年后全固态电池开始进入商业化应用阶段。 2026-2028 年为国内车企固态电池集中量产期。根据相关车企规划，2026 年期间广汽昊铂、东风汽车 将实现全固态电池量产装车，2027 年长安新能源汽车将实现全固态电池逐步起量，2028 年东风汽车规 划实现全固态车型量产上市。

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来源：未来智库