固态电池全景图：方兴未艾，技术竞逐.pdf

固态电池全景图：方兴未艾，技术竞逐。固态电池：突破电池性能瓶颈的重要技术，前景可期。固态电池是采用固态电解质的锂离子电池。固态电解质热稳定性和电化学稳定性优 于常见的电解液，使其理论上可适配更高能量密度的正负极材料体系，并实现更高的本征安全性，因此，固态电池有望突破现有液态锂电 池材料体系的性能瓶颈。根据固态电解质的不同，固态电池技术路线可分为硫化物/氧化物/聚合物/卤化物等路线；其中氧化物和聚合物路 线存在“半固态”的过渡方案。固态电池前景广阔，我国政策端重视固态电池路线发展，国内电池企业在硫化物全固态电池、氧化物全固 态和半固态电池方面均有布局。

需求端：动力、消费、低空等领域潜力出色。当前的技术阶段，固态电池产品能量密度和安全性优于液态电池，但循环寿命和充放倍率较 差，且成本更高。全球锂电池主要用于动力、消费、储能三大场景，各场景对电池性能的要求各有侧重。动力和消费电池注重能量密度和 安全性，固态电池推广潜力相对较好；储能场景更注重循环寿命和成本，固态电池的比较优势尚不明显。除三大传统场景外，低空飞行器、 人型机器人等新场景正逐渐兴起。eVTOL和人形机器人面临轻量化和续航挑战，对电池能量密度的要求大幅提高，固态电池的发展有望成为 其产业化的重要助力，而新应用领域的崛起也将为固态电池提供广阔的新市场。

供给端：技术与日俱进，产业链百舸争流。固态电池作为下一代锂电池技术，其材料体系将不断革新，向更高能量密度迈进，材料迭代路 径大致遵循“固态电解质→新型负极→新型正极”的顺序。固态电解质多种路线并行，领先企业侧重硫化物方向；负极材料正从传统石墨 向硅基负极过渡，远期将向锂金属过渡；正极材料目前以高镍三元为主，远期富锂锰基、高压镍锰酸锂等新型正极有望得到应用。电池企 业凭借对电池系统和量产工艺的理解，成为固态电池研发和材料体系革新的牵头者，国内企业已公布的全固态电池量产规划集中于2027 2030年。电解质环节，材料企业布局硫化物和氧化物路线，多数处于中试阶段，计划逐步向量产过渡。负极材料环节，硅基负极产业化在 即，有望在液态和固态电池中逐步渗透，参与者已有千吨级量产产能布局。正极材料环节，主要企业针对固态电池的超高镍三元产品已处 于认证阶段。导电剂环节，碳纳米管或将成为固态电池的重要添加剂，并有望受益于液态电池快充需求和电极材料迭代趋势，前景可期。 设备环节，固态电池量产工艺尚未定型，设备路线亦不固定，锂电设备企业积极开发干法电极设备、固态电解质成膜设备等关键设备，并 力求提供整线解决方案。