2025年申万电池(二级)指数震荡回升,跑赢沪深300指数。自年初以来(截至2025 年7月23日),申万电池指数(801737.SI)整体上涨12.02%至17380.17点,沪深300指 数上涨7.84%至4119.77点,电池指数跑赢大盘4.18pct。从涨跌趋势上来看,申万电 池指数自2022年以来进入下行周期,持续调整;2024年下半年开始,指数逐步企稳反 弹,呈现震荡回升趋势。

下游需求高增长+固态电池技术进步,驱动电池及固态电池指数反弹。2025年来看, 申万电池指数1月整体表现较弱,2月开始回升,整体上涨8.58%,表现较好,主要系 2月开始,下游新能源汽车销量超预期,锂电排产回升影响,固态电池指数2月上涨 17.99%,涨势强劲;3-4月,在贸易摩擦及市场因素的综合影响下,电池指数表现走 弱,3月下跌9.82%,4月下跌8.32%,明显跑输大盘,固态电池指数3、4月分别下跌 10.28%、6.21%;5月以来,随着关税政策趋于稳定,下游需求稳定增长,电池指数整 体呈现反弹趋势,5月上涨2.71%,6月上涨6.95%,显著跑赢大盘,同时,固态电池产 业化加速,电池及材料厂商中试线密集落地,6月固态电池指数上涨17.30%。
细分板块来看,申万三级板块中,锂电专用设备板块表现优异,实现大幅上涨,电 池化学品、锂电池板块稳步回升。2025年上半年,锂电专用设备、电池化学品、锂 电池板块分别上涨31.98%、6.88%、2.41%,在产业链周期回升,企业资本支出增 长,以及固态电池技术突破,产线投建加速趋势下,锂电专用设备板块表现优异, 实现大幅回升,电池化学品、锂电池板块边际修复,稳步回升。7月以来(截至7月 23日),电池细分板块延续涨势,锂电池、电池化学品、锂电专用设备分别上涨 10.78%、0.67%、2.69%,锂电池板块表现较好。
行业估值修复,处于近年低位。从估值情况来看,2025年以来,电池行业估值持续 波动,1-3月电池行业PE(TTM)保持在30倍水平持续震荡,4月开始,行业估值有所下 探,下降至26倍底部,5月开始,行业估值回升至30倍水平。截至2025年7月23日, 申万电池行业指数PE(TTM)为30.86倍,而2022年至今申万电池行业指数PE(TTM)均值 为33.54倍,目前锂电行业估值低于2022年至今的估值中枢水平,处于较低位置。
2.1 动力电池:下游需求驱动,产销量高速增长
消费激励政策持续发力,多项措施并举。2025年,我国新能源汽车政策持续发力,延 续“量质齐升”的发展导向,继续免征车辆购置税,实施“以旧换新”补贴政策,并 增加超长期特别国债资金规模支持新能源汽车更新。同时,国家持续深化新能源汽车 下乡活动,车型目录由2024年的99款增至124款,推动农村市场扩容,加速下沉市场 渗透。2025年上半年来看,“以旧换新”政策对新能源汽车销量的推动作用显著,有 力提升了新能源汽车的销量。
新能源汽车销量高增长,渗透率持续提升。在国家政策的强力驱动下,2025年我国新 能源汽车销量持续攀升,上半年呈现“淡季不淡”趋势,渗透率稳步提升。2025年1- 6月,我国汽车累计销量达到1564.80万辆,其中,新能源汽车销量为693.73万辆,同 比增长40.31%,保持高速增长。渗透率方面,2025年1-6月,新能源汽车累计销量渗 透率达到44.33%,2025年4-6月,新能源汽车月度销量渗透率保持在45%以上。
新能源汽车出口增势强劲,新兴市场需求提升。2025年,中国新能源汽车出口继续保 持增势。2025年1-6月,新能源汽车出口累计达到106.00万辆,同比增长75.21%,其 中4-6月月度出口数量均超过20万辆,保持同比高增长。从出口区域来看,新兴国家 市场成为我国新能源汽车出口主力方向之一,2025年1-5月中国新能源汽车出口总量 的前10国家分别为:比利时、巴西、墨西哥、菲律宾、澳大利亚、土耳其、泰国、阿 联酋、印度。除传统欧洲地区以外,南美地区以及东南亚地区市场表现亮眼,是出口 增长的重要动能。

下游需求带动,动力电池产销两旺。在新能源汽车内销及出口高增长驱动下,2025年 我国动力电池产量及销量实现高速增长。2025年1-6月,我国动力电池累计产量达 513.81GWh,同比增长51.06%,动力电池累计销量达到485.50GWh,同比增长48.56%, 电池产销量均实现高速增长。展望2025年下半年,我国新能源汽车销量增势有望延续, 海外市场预计保持景气,在下游需求整体稳定趋势下,动力电池产销量预计保持增势, 持续带动产业链回升。
2.2 储能电池:国内需求保持韧性,海外大储增势强劲
全球能源转型加速,储能装机规模爆发式增长。近年来,能源转型相关政策持续加码, 可再生能源装机爆发性增长,带动电网调峰调频需求提升,全球储能装机量步入增长 快车道。根据中关村储能产业技术联盟(CNESA)数据统计,2018年至2023年,全球新型 储能装机规模从7.6GW增长至91.39GW,CAGR达到64.43%。截至2024年底,全球已投运 新型储能累计装机规模达165.395GW,同比增长80.98%,与2023年相比接近翻倍,保持 高速增长。 储能锂电池出货量占比提升,是锂电池增长重要动能。随着全球新型储能装机规模 高速增长,应用于储能领域的锂电池出货量占比提升。根据EV Tank数据统计,2024年全球锂电池出货量规模达到1545.1GWh,其中,储能锂电池出货量规模达到 369.8GWh,同比增长64.9%,出货量占比提升至23.93%,成为锂电池出货量增长的重 要动能之一。
(一)国内储能:强制配储取消,市场保持韧性
强制配储取消,行业转向“市场化驱动”。近年来,国家高度关注储能行业发展,相 关政策陆续发布。2024年3月,储能行业首次被写入政府工作报告,明确“提高电网 对清洁能源的接纳、配置和调控能力,发展新型储能”;2024年4月以来,国家先后发 布了《电力市场运行基本规则》等系列的政策,从系统建设、市场机制两个方面大力 推动储能行业的发展;2025年2月国家发改委发布《关于深化新能源上网电价市场化 改革 促进新能源高质量发展的通知》(136号文),明确“不得将配置储能作为新建新 能源项目核准、并网上网的前置条件”,终结强制配储模式,储能行业进入新发展阶 段,从“政策驱动”转向“市场化驱动”。同时,136号文以2025年6月1日为节点,划 定存量项目及增量项目,在6月1日前并网的项目将继续执行保障性政策,6月1日起并 网项目全部进入市场化交易。 并网节点前移,上半年装机高增长。装机表现来看,2025Q1,储能装机规模表现较弱, 国内新增投运新型储能项目装机规模5.03GW/11.79GWh,同比-1.5%/-5.5%,近年来首 次出现同比下降。受136号文政策影响,我国2025Q2储能出现“抢装”现象,并网节 点从6月前移至5月,2025Q2新增装机达到12.61GW/30.82GWh,同比+24%/+27%,高于 历年同期。分月份来看,5月国内储能新增装机规模创历史同期新高,而6月份同环比 回落,2025年5月,国内新增投运新型储能项目装机规模共计6.32GW/15.85GWh,同比 +193%/+228%;2025年6月,国内新增投运新型储能项目装机规模共计2.33GW/5.63GWh, 同比-65%/-66%,环比-71%/-72%。
招标规模保持高增,装机需求有韧性。根据寻熵研究院、储能与电力市场的教据统计, 2025年,我国储能项目的招投标延续了24年下半年的高热度,招标规模显著高于去年 同期,数据表现亮眼。2025年1-6月全国储能市场,总规模为45.08GW/176.59GWh,分 别同比增长98.85%/180.57%。其中,2025年6月,虽然国内储能新增装机规模出现明 显回落,储能招投标规模保持高增速,整体招投标规模为8.5GW,同比增长96.76%。 储能招投标规模是装机规模前置指标,在强制配储取消后,招投标规模保持高增长, 显示装机需求韧性,有望支撑下半年装机增长。
(二)美国储能:补贴政策延续,大储装机有望保持高增长
贸易摩擦缓和,储能电芯关税下调。2025年5月12日,《中美日内瓦经贸会谈联合声明》 发布,中美贸易摩擦有所缓和,美国对中国储能电芯征收的关税下降。根据上海有色 网(SMM)的数据,自5月14日起,中国出口美国的储能电池关税降至40.9%。虽然储 能电芯关税处于较高水平,但相比4月份前后超过100%的关税税率显著下降。当前, 国内储能电芯具备生产成本,技术性能以及产能产量方面优势,在40.9%关税政策下, 我国储能电芯仍然具备较强竞争力。因此,在关税摩擦缓和窗口期,我们认为我国对美国储能电芯出口仍然有望保持较强韧性。 储能补贴退坡延后,储能装机需求有保障。2025年7月4日,美国总统特朗普签署“大 而美”税收和支出法案,法案正式生效。此次法案对储能ITC补贴时间进行了调整, 为储能行业提供了更长的政策支持窗口。在补贴时间上,ITC补贴停止时间从2032年 延迟至2036年,相比原方案延后4年,且在退坡时间和幅度上也有所调整,有望对美 国储能装机形成保障,支持项目加速落地。 项目储备充足,2025年装机有望达到65GW。根据EIA数据统计,2025年1-5月,电网侧 储能项目新增装机规模为18.04GW,同比增长6.26%,保持稳定增势,但受关税政策以 及补贴政策修订影响,市场观望情绪较重,整体增长幅度较小。从EIA储能装机目标 来看,2025年美国大储并网投运规模预计达到65.99GW,同比增长30%,其中6-12月装 机规模预计达到47.95GW,同比增长40.60%,下半年有望逐步进入装机高峰期。同时, 美国储能项目储备充足,根据EIA数据统计,美国2026年、2027年计划投运电网级储 能项目规模分别达到72.59、69.28GW,持续保持较大装机规模,有望对近年储能装机 规模形成有力支撑。
(三)中东地区:招标项目推进,大储加速放量
中东能源转型推进,大储项目加速放量。中东地区太阳能、风能资源丰富,可再生能 源发展潜力大,是全球重要可再生能源发展地区之一。近年来,中东各国陆续发布可 再生能源发展目标,加大新能源项目投资,推动地区能源转型。储能市场上,2024年 以来,中东地区储能项目招投集中释放,比亚迪、宁德时代、阳光电源等中国企业凭 借技术成本优势,接连斩获GWh超级大单。2025年以来,随着招投标项目推进,早期 项目陆续进入交货落地阶段,中东地区大储项目加速放量。
展望下半年,国内方面,2025年国内储能行业从政策驱动向市场驱动发展,当前国内 储能项目收益率提升,招投标规模保持高增长,凸显下游需求韧性,装机需求有望保 持稳定增长。海外方面,美国加征关税边际回落,出口渠道逐步修复,同时,欧洲库 存去化完成,户储和大储能同步回暖,中东地区大储项目完成招标,逐步进入落地阶 段,新兴国家户储渗透率提升,对全球储能装机形成多点支撑。整体而言,在国内需 求保持韧性,海外需求稳定增长趋势下,全球储能装机有望保持稳定增长,带动我国 电芯需求提升。
3.1 业绩情况:2025Q1 盈利修复,龙头公司优势凸显
2024年,由于锂电产业链竞争加剧,叠加行业去库影响,产业链业绩整体承压。2024 年,锂电产业链上市公司营业收入合计实现7672.85亿元,同比下降11.84%;整体毛利 率为18.95%,同比增长0.77pct;归母净利润为591.35亿元,同比下降2.32%。 2025Q1,在以旧换新政策驱动下,新能源汽车产销量稳定增长,带动锂电产业链业绩 边际改善,营收和归母净利润实现同比回升。2025Q1,锂电产业链整体营业收入为 1871.07亿元,同比增长14.82%,环比下降14.73%;毛利率为19.01%,同比下降1.17pct, 环比上升5.25pct;归母净利润为171.55亿元,同比增长33.81%,环比增长18.10%。 细分行业来看,电池环节业绩表现稳健,中游材料环节盈利修复明显。(1)电池环节: 归母净利润同比高增长。在下游需求提升趋势下,2025Q1电池业绩表现稳健,营收及 归母净利润实现同比增长。2025Q1,电池环节营业收入为1232.52亿元,同比增长9.58%; 归母净利润为153.15亿元,同比增长30.16%;(2)正极材料:亏损幅度明显收窄。 2025Q1,下游需求回升,锂电产业链排产活跃,正极环节营收同比增长,亏损幅度明 显收窄。2025Q1,正极环节营收为259.71亿元,同比增长21.21%,环比下降5.16%;归母净利润为-1.86亿元,亏损同比收窄47.37%,环比收窄88.16%;(3)负极材料: 业绩修复显著。2025Q1负极材料营收及盈利水平回升,业绩明显修复。2025Q1,负极 材料营收为146.36亿元,同比增长19.56%,环比下降10.09%,归母净利润为10.71亿 元,同比增长40.48%,环比增长433.92%;(4)电解液:营收同比下降,归母净利润 同比回升。2025Q1,电解液厂商营业收入为59.56亿元,同比下降31.35%,归母净利 润为4.06亿元,同比增长25.95%,毛利率为20.85%,同比下降0.83pct;(5)辅材环 节:结构件表现稳健,铜箔铝箔2025Q1扭亏转盈。2025Q1,结构件公司实现营收51.39 亿元,同比增长22.13%,归母净利润4.70亿元,同比增长26.23%;铜箔铝箔公司实现 营收85.34亿元,同比增长69.84%,归母净利润0.07亿元,2025Q1扭亏转盈。

龙头公司优势凸显,盈利水平领先。电池环节市场化程度高,产品差异化大,龙头公 司凭借技术产品优势,获得额外收益,盈利水平保持领先。电池环节,毛利率排名前 四公司分别为宁德时代(24.41%)、国轩高科(18.28%)、亿纬锂能(17.16%)、欣旺 达(16.88%),宁德时代2024Q4、2025Q1毛利率有所波动,亿纬锂能、国轩高科毛利 率则保持相对稳定,头部公司毛利率整体保持领先。中游材料环节,龙头公司规模优 势凸显,成本控制能力较强,毛利率水平相对稳定。以负极环节为例,2025Q1,璞泰 来 / 尚 太 科 技 / 贝 特 瑞 毛 利 率 分 别 为 32.16%/26.27%/22.78% , 同 比 +0.80/- 0.38/+1.79pct,处于领先位置。
3.2 资本支出:库存处于周期底部,资本支出阶段性回升
近年库存处于周期底部位置,2025Q1库存/营收比例有所上升。2022年以来,锂电池 产业链整体处于去库周期,存货/营收比例持续下降。2024年,锂电产业链及电池环 节库存位于周期底部,存货/营收比例处于较低水平。2025Q1,锂电产业链及电池环 节库存有所回升,存货/营收比例上升。在下游需求回升趋势下,行业逐步进入补库 阶段。
资本支出企稳,2025Q1同比增速转正。锂电产业链资本支出方面,2023年以来,锂电 产业链季度资本支出持续收缩,从2022Q4的370.41亿元收缩至2024Q2的204.68亿元, 同比增速上,资本开支2023年进入负增长,连续7个季度维持同比负增长趋势,2025Q1, 锂电池产业资本支出为237.24亿元,同比增长2.96%,同比增速首次转正。
细分环节来看,电池环节资本开支同比增速率先转正,正极材料、隔膜环节资本开支 同比下降幅度收窄。电池环节资本开支占比较高,占锂电产业链资本开支的50%以上, 2023Q1电池环节资本开支率先收缩,同比增速转负,此后收缩持续加速,2024Q2以来, 资本开支金额整体企稳,同比收缩幅度同比收窄,2024Q4、2025Q1,电池环节资本开 支回升,同比增速率先转正。电池环节以外,其他环节资本开支同比仍保持负增长趋 势,其中,正极材料、隔膜环节同比下降幅度有所收窄,负极材料、电解液环节仍持 续下滑。
锂电企业扩产阶段性回升,产能规划与投资显著反弹。从产业链项目规划来看,根据 高工产业研究院(GGII)不完全统计,2025年1-4月,锂电池产业链共规划123个扩产 项目,总投资额超3400亿元,在行业逐步企稳回暖背景下,企业扩产意愿增强,2025年 全年产业链规划投资有望超过9000亿元。具体到环节来看,锂电池、锂电池回收环节 扩产项目分别有35个、23个,占整体规划扩产项目的28.5%、18.7%。产业投资结构趋 于技术升级与高附加值方向,固态电池、回收等前沿领域成为扩产布局重点,而中低 端项目在年初出现延期或调整。
3.3 行业格局:中国企业竞争力增强,海外布局持续加速
国内:协会引导+政策护航,“反内卷”推动行业出清。近年以来,随着新能源汽车行 业爆发式增长,锂电行业快速扩张,产能建设持续加码。当前,前期锂电投建产能逐 步释放,市场整体进入供需过剩阶段,产业链各环节企业从“卷产能”逐渐走向“卷 价格”,产品价格持续下行。 面对锂电行业的“内卷”困局,锂电行业相关协会发布倡议,呼吁业内企业“反内卷”,推动行业健康发展。2025年6月,中国电池工业协会与中国塑料加工工业协会联合发 布《关于促进电池产业链健康发展的倡议书》,提倡将竞争重心从“价格比拼”转向 “质量和创新比拼”;2024年11月,中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会 就锂电行业“强化行业自律,防止“内卷式”恶性竞争”发出倡议,提出建立行业落 后产能有序出清机制,优化优质产能布局。 同时,中央密集释放整治无序竞争的政策信号,为行业的转型发展提供了有力的政策 支持。2024年7月30日,中央政治局会议首次提出防止“内卷式”恶性竞争;2024年 12月,中央经济工作会议提出综合整治“内卷式”竞争,规范地方政府和企业行为; 2025年3月,政府工作报告提出,加快建立健全基础制度规则,破除地方保护和市场 分割,打通市场准入退出、要素配置等方面制约经济循环的卡点堵点,综合整治“内 卷式”竞争;2025年6月,《人民日报》发表重磅文章,直指光伏组件、新能源汽车、 储能系统三大行业“内卷式”竞争现象;2025年7月,中央财经委员会第六次会议召 开,会议强调,纵深推进全国统一大市场建设,要聚焦重点难点,依法依规治理企业 低价无序竞争,引导企业提升产品品质,推动落后产能有序退出;2025年7月,《求是》 杂志刊文《深刻认识和综合整治“内卷式”竞争》,进一步将光伏、锂电池、新能源 汽车、电商平台等列为整治重点,强调破除地方保护和市场分割,以法治化、市场化 手段促进行业高质量发展。当前,国家政府高度重视“内卷式”竞争整治,政策信号 密集,后续有望出台实质性政策,优化市场竞争格局。
动力电池:中国企业市占率提升,头部公司市场地位稳固。 根据SNE Research全球动 力电池装车量排名及数据统计,2025年1-5月,全球动力电池装车量保持高增长,其 中,宁德时代1-5月装车量为152.7GWh,市占率提升至38.10%,位居全球第一,比亚迪、 LG新能源分列第二三位,市占率分别为17.40%、10.00%。前十企业中,2025年1-5月,中国六大电池企业合计市占率为68.4%,同比提升4.2pct;韩国三大电池企业LG新能 源、SK on、三星SDI合计市占率为17.5%,同比下降4.4pct;日本电池企业松下市占 率为2.9%,同比下降1.7pct。中国电池企业全球竞争力持续提升,市占率稳步增长。
储能电池:海外订单放量,中国企业占据领先地位。在系统集成商方面,2025Q1,阳 光电源凭借美洲及中东市场大批量出货,超越特斯拉,登顶全球第一(自2024Q3起, 阳光电源已连续三季单季度出货超越特斯拉);比亚迪储能凭借中东市场订单,首次 跻身全球前三。Top5系统集成厂商中,中国厂商4家,美国厂商1家,中国厂商竞争力 持续增强。随着海外订单在2025年陆续进入交付期,预计中国厂商在全球储能市场竞 争优势将进一步凸显。在储能电芯方面,行业集中度高,中国企业占据主要地位。 2025Q1,储能电芯行业集中度CR10继续维持在90%以上,达90.1%。2025Q1,全球储能 电芯总出货量Top5企业为宁德时代、亿纬锂能、中创新航、海辰储能、比亚迪,中国 企业占据领先地位。在出货量前十厂商中,中国企业占据9席,韩国三星排名第十。

海外产能建设提速,中国企业竞争力有望进一步增强。近年来,中国锂电企业纷纷公 布海外产能建设计划,推动全球化产能建设。根据CESA数据统计,中国锂电企业在海 外拟在建/投产锂离子电池生产制造工厂达58座,其中33座公布了设计年产能,总计达787.5GWh,34座公布了计划投资额,折合人民币超3630亿元。从地域分布来看,欧 洲是最重要投资区域,产能规划占比超过50%,匈牙利、西班牙、德国、芬兰、英国、 法国等是重点布局国家,美国地区产能规划占比超过20%,排名第二,非洲、东南亚 地区分列第三、四位。随着中国企业海外产能建设落地,竞争力有望进一步增强。
4.1 固态电池产业化加速,进入“技术验证”关键节点
固态电池具备高安全性,高能量密度的核心优势,有望大幅提升锂电池性能。 安全性:固态电池工作温度范围更宽,耐热性更好。固态电池正常工作温度范围为50℃-120℃,与普通锂电池相比具有更广泛的温度适应性。同时,由于固态电解质具 有耐高温、不可燃、绝缘性好的特性,在受热过热时,固态电池不易产生短路问题, 安全性能大大提升。 能量密度:固态电池能量密度能达到500Wh/kg以上,有望实现能量密度极限的突破。 相较于液态锂电池,固态电池能量密度极限更高。根据财经十一人数据,主流液态锂 电池的能量密度范围约为150-300Wh/kg,半固态电池约350Wh/kg左右,全固态电池可 以达到500Wh/kg以上,能量密度有望实现大幅提升。
固态电池技术研发难度大,半固体电池是过渡阶段。目前,主流厂商主要是以半固态、 准固态形式介入固态电池领域,所以固态电池技术发展采用逐步转化策略,通过“液 态-半固态-准固态-全固态电池”的发展路径,逐步向全固态电池过渡。 从材料体系的变化来分类,固态电池的技术进步路线可以从三个方向发展: (1)电解质:固态电解质替换液体电解液。通过固态电解质替换液体电解液,使得 电池内液态电解质含量逐步下降,从液态锂电池25%电解液含量向10%、5%、1%电解液 含量发展。 (2)负极材料:增加负极材料中锂含量。负极金属锂含量逐步升级,从石墨负极向 预锂化负极、富锂负极、金属锂负极发展,最终发展至全固电池的最终形态。 (2)正极材料:采用更高能量正极材料。固态电池电解质化学窗口更宽,能够兼容 硫化物/镍锰酸锂/富锂锰基等能量密度更高的正极材料。
从2026年起,固态电池有望进入量产时代。目前,固态电池已从实验室研发阶段逐步 过渡到工厂试点阶段,搭载固态电池的车型发布也日益频繁。根据各大厂商公布的计划,预计从2026年开始,固态电池市场将正式迈入量产阶段,固态电池的产业化进程 有望显著提速。国内企业方面,欣旺达、广汽、卫蓝新能源、清陶能源等企业计划在 2026-2027年实现固态电池或半固态电池量产,比亚迪及宁德时代计划于2027年实现 固态电池小批量生产。海外企业方面,三星SDI、SKOn、日产、松下、LGES等分别计 划在2027-2030年陆续实现固态电池商业化。
行业进入“技术验证期”,厂商中试线开始密集落地。随着企业持续加速布局以及政 策强力支持,固态电池行业整体加速发展,进入技术验证阶段,产业化落地节奏 持续加快。2025年以来,头部电池企业纷纷加速布局,中试线密集落地,其中, 国轩高科首条全固态中试线已贯通,亿纬锂能、清陶能源、孚能科技、中固时代 等中试线加紧建设中,有望年内投入运行,并计划2025-2026年进一步扩展生产规 模,加速推出固态电池产品。另外,材料厂商也在同步推进中试线建设和规划, 容百科技、天赐材料、恩捷股份、中科电气等布局电解质、电解质隔膜和负极材 料环节,技术持续突破,目前多个厂商已进入客户技术验证阶段,中试线建设有 望年内竣工。 整体来看,从2024-2025年,我国固态电池技术持续加速突破,当前行业已从2024 年企业发布战略计划、公布技术专利的“战略发布期”进入到2025年的中试线落 地、小批量规模生产的“技术验证期”。未来,随着行业进程加速,固态电池技术 路线有望进一步收敛,进入技术密集兑现的关键阶段,在固态电池行业布局领先, 具备技术优势的企业有望持续受益。
4.2 技术路线:氧化物进展较快,硫化物上限较高
根据电解质不同,目前固态电池主要分为氧化物固态电解质、硫化物固态电解质、聚 合物固态电解质三大主流技术路线。 材料体系和材料特性方面:氧化物电解质综合性能好,硫化物电解质发展上限更高 (1)聚合物电解质:聚合物电解质是由聚合物基体和锂盐共同组成,基体包括聚环氧 丙烷(PPO)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚环氧乙烷(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF) 等。材料特性方面,聚合物安全性能好、容易制备、机械性能好。但是,聚合物电解 质离子电导率偏低,目前主要通过加入固体塑化剂、陶瓷颗粒等填料或与其他聚合物 单体共聚等方式,提高材料的力学性能、化学稳定性,以及离子电导率。 (2)氧化物电解质:氧化物电解质包括晶态和玻璃态两类。其中, NASICON型(LATP)、 钙钛矿型、石榴石型(LLZO,LLZTY)以及LiSICON型等电解质都属于晶态电解质,而 应用在薄膜电池中的LiPON型电解质属于玻璃态电解质。材料特性方面,氧化物电解质热稳定性好、电化学窗口宽,综合性能较好,是目前进展较快方向,但氧化物电解 质具有易碎、加工复杂、界面接触差、离子电导率一般等关键问题,目前主要研究方 向是通过替换元素或掺杂同种异价元素来提升电导率和稳定性。 (3)硫化物电解质:硫化物电解质包括玻璃及玻璃陶瓷态电解质和晶态电解质等。 材料体系方面,硫化物玻璃态固态电解质主要包括Li2S-P2S5体系,此类材料完全结晶 时离子电导率并不高,目前主要通过热处理、球磨加工、掺杂和改性等方式来提高其 化学稳定性和电导率;晶态电解质主要包括LGPS体系,其在室温下具有1.2×10-2 S/cm 的电导率,与液体电解液接近,电导率高,发展潜力大。但LGPS应用了稀有金属Ge, 生产成本较高。当前研究主要聚焦于通过Si\Sn替代Ge,来降低成本并提高化学稳定 性。材料特性方面,硫化物电解质离子电导率高,发展潜力大,可以通过掺杂、包覆 提高稳定性,但硫化物电解质制备成本高、稳定性差,目前主要研究方向是提高电解 质稳定性及降低生产成本。
产业化方面:氧化物技术成熟,硫化物商业化潜力大 (1)聚合物路线:起步时间较早,目前已经实现小规模量产,技术水平较成 熟,但技术上限突破难度很大。受制于电导率低、性能上限等问题,产业尚未 快速形成规模化,技术有待提升。聚合物路线目前在半固态电池中已有应用, 主要参与企业和机构集中在欧美国家。 (2)氧化物路线:各方面的性能表现较为均衡,目前技术已相对成熟,但制备 成本较高,成本优化后,将具有较好的发展潜力。目前国内众多头部固态电池 公司,如北京卫蓝、江苏清陶、台湾辉能,都是以氧化物材料为基础的固液混合技术路线为主。 (3)硫化物路线:硫化物电解质的电导率较高,性能表现最优异,商业化潜力 大,但产业化研究难度也最大,目前技术尚不成熟。硫化物体系的主要参与企 业和机构主要集中在日韩及美国,国内企业以宁德时代、比亚迪为代表。
4.3 电池环节:电池是技术驱动者,布局厂商众多
固态电池产业参与者众多,布局趋向多元化。国内固态电池参与者众多,涵盖了整车 企业、电池厂商、固态电池初创企业、锂电材料厂商等多个类型,在固态电池产业链 各环节均有布局。目前,各类型企业固态电池布局持续加速。硫化物路线以电池厂商 为主,宁德时代、比亚迪计划到2027年实现小批量生产,在2030年后实现规模化生产。 氧化物路线以初创公司为主,主要通过与车企绑定方式进行固态电池产业布局,其中, 卫蓝新能源2023年6月正式向蔚来交付半固态产品,预计2027年实现全固态电池量产; 清陶能源分别与北汽、上汽合作,推动固态电池量产,其台州固态电池项目预计2025 年投产;辉能科技与奔驰等企业绑定,2024年其全球首条固态电池生产线正式投产。 另外,欣旺达、广汽集团、赣锋锂业等企业分别通过材料体系迭代实现固态电池技术 升级,并计划在近年实现固态电池商业化。
4.4 电解质环节:氧化物、硫化物并举,原材料是关键一环
氧化物电解质:LLZO为主流方向,上游材料厂商向下延伸布局。当前国内氧化物技术 路线主流包括石榴石结构固态电解质材料(LLZO锂镧锆氧,LLZTO钽掺杂锂镧锆 氧),NASICON型结构(LATP磷酸钛铝锂)。LLZO离子电导率更高,电化学窗口更宽。 在室温(25℃)条件下,LLZO下离子电导率为10⁻³S/cm,LATP为10⁻⁴S/cm;LLZO电化 学窗口大于5V,LATP电化学窗口在4.2V左右。在应用领域上,LLZO能够适配高压正极, 且与锂金属负极兼容性更高,更加适配高能量密度全固态电池,LATP则生产成本低, 化学稳定性好,具备更高安全性和性价比。 LLZO路线方面,在企业布局上,除下游电池厂商以外,LLZO或LLZTO电解质材料厂商 主要由上游氧化锆厂商向下延伸布局,一方面,上游材料厂商通过高纯氧化锆技术直 接为LLZO提供前驱体,降低产业链协同成本,另一方面,LLZO需要高温烧结,与锆材 料企业设备、技术具有兼容性。当前氧化物电解质材料布局领先企业包括三祥新材、 东方锆业、国瓷材料等。同时,基于中科院上海硅盐所及复旦大学团队研究成果,上 海洗霸布局氧化物及卤化物路线,已经具备电解质量产能力,五十吨级产能在建设中。 LATP路线方面,布局企业主要包括负极材料厂商贝特瑞、新进企业金龙羽以及固态电 池上下游一体化布局企业赣锋锂业等,其中,贝特瑞已经实现吨级出货。整体来看, 氧化物电解质企业布局进展较快,多家企业已经完成产线设计,具备小规模量产能力, 并完成客户送样验证。
晶态路线(LGPS、LPSX)为主流选择方向,锂电材料厂商加速布局。硫化物固态电解质 具备高离子电导率和较优的锂金属兼容性,是全固态电池的核心发展方向。硫化物固 态电解质包括非晶态(LPS型)和晶态(Thio-LISICON型、LGPS型、LPSX型)技术路 线,其中晶态硫化物因高离子电导率(可达10⁻ 2S/cm以上),是当前电池及材料厂商的 主流选择方向。 当前,国内硫化物电解质企业布局由电池企业引领,锂电材料厂商协同布局。其中, 恩捷股份协同布局硫化物(锂磷硫氯,LPSC)+硫化锂+电解质膜,目前百吨级硫化锂 中试线已经搭建完成,十吨级电解质产线已在搭建中,规划年产能为千吨级;赣锋锂 业一体化布局硫化物电解质,推动材料量产。正极材料厂商,容百科技、当升科技积 极布局硫化物电解质产线,通过正极技术协同,实现高离子电导率;天赐材料、厦钨 新能则协同布局硫化锂原材料和硫化物电解质,通过原料自供和技术创新,降低制备 成本。
硫化锂成本占比高,是硫化物电解质降本关键。硫化锂在固态电解质材料体系中质量 占比达43%,市场价格达到300-500万元/吨。用量多、价格高,使得硫化锂在硫化物 电解质中成本占比极高。根据《全固态电池时代的“基石”材料》文章数据,以LPSC 硫化物电解质成本测算,硫化锂的原料成本占比高达82%,成本占比超过八成。未来, 硫化锂价格下降是硫化物全固态电池实现产业化的关键,若硫化锂价格降至50万元/ 吨,硫化物电解质则有望下降至 30万元/吨,全固态电芯成本将下降至0.6元/Wh,具 备商业化竞争条件。

硫化锂制备工艺主要可分为固相、液相、气相三种路径。 固相法:制备成本低,产品纯度需要提升,布局厂商包括光华科技、恩捷股份。固相 法最为常见,具体方法又包含球磨、高温烧结、碳热还原法等。碳热还原法是当前合 成硫化锂的主流工业方法,核心步骤是锂盐被碳或含碳化合物在高温下还原。碳热还 原法制备硫化锂成本相对较低,但成品纯度需要提升,以满足固态电解质要求。锂电 材料、隔膜企业拥有粉体烧结、隔膜热处理等高温生产经验,具备跨界硫化锂制备的 技术基础。当前,恩捷股份已确定将碳热还原法作为低成本、大规模、高安全制备高 纯硫化锂的路线,其高纯硫化锂产品的百吨级硫化锂中试线已经搭建完成。高温烧结 法主要布局厂商为光华科技,其在PCB化学品、化学试剂产品上具备丰富的提纯技术, 可应用于固相生产硫化锂的提纯,在产品间具有一定技术协同性。当前光华科技固态 电池材料产品已向客户送样检测,现有产能为300吨/年,可根据市场需求扩建至3000 吨/年,在未来有望率先放量。 液相法:平衡产品纯度和制备成本,赣锋锂业、天赐材料布局领先。液相法是将锂/ 含锂化合物,硫/含硫化合物在液体介质中混合反应制备硫化锂,液体介质包括有机 溶剂或液氨。液相法无需高温处理、工艺简单,但有机溶剂易燃、易爆、易挥发,具 有反应控制、后续提纯困难的缺点,当前布局企业包括天赐材料、赣锋锂业,其中, 赣锋硫化锂产品主含量≥99.9%、D50≤5μm,具备高纯度、低杂质含量优势,可满足 高导电性固态电解质材料技术要求,目前已向20余家下游客户供货,天赐材料凭借在 精细化工领域积累深厚,通过液相法工艺优化和原料自供,能够实现硫化锂和硫化物 电解质高纯度和低成本制造,形成协同布局。 气相法:流程工艺简单,厦钨新能已完成中试、小试。气相法是在惰性/还原保护气 氛下,高温、高压使锂/锂化合物和硫/硫化合物通过还原或气相等反应制备硫化锂。 气相法流程工艺简单,但高温、高压控制难度高,能耗成本高,当前主要由厦钨新能 布局,已完成中试及小试。 整体而言,当前硫化锂主流制备工艺仍处于产业化验证阶段,其规模经济性尚未完全 显现,未来降本空间大。
4.5 负极材料:硅基负极有望成为主流,锂金属负极发展潜力大
固态锂电池的负极材料体系主要包括金属锂负极材料、碳族负极材料和氧化物负极 材料三大类。
材料特性方面:金属锂具备高容量和低电位的关键优势
(1)金属锂负极材料
金属锂具备高容量和低电位的优点,是全固态电池负极材料的终极目标。然而,金属 锂在充放电过程中容易形成锂枝晶,影响循环稳定性,容易导致电池短路和安全隐患, 限制了其产业化应用。目前研究方向主要是通过在锂金属表面引入纳米涂层或改性 层、将锂金属与某些合金材料(如硅、锡等)结合等方式来改善锂金属与电解质之间 的界面稳定性,减少锂枝晶的形成。
(2)碳族负极材料
碳族负极材料包括碳基、硅基和锡基材料。其中,碳基材料以石墨类材料为典型代表, 具有价格低、循环稳定性好、安全性高等优点,然而其理论比容量较低,极限在 400mAh/g左右,目前实际应用己经基本达到理论极限,可开发空间不大。硅基负极材 料,例如Si-C复合材料,是目前负极材料发展的重要方向之一,其比容量高,理论比 容量高达4000mAh/g,将近碳基材料的10倍。但是硅基材料在充放电过程中存在体积 膨胀问题,导致其循环性能差,目前主要研究方向为通过纳米化、复合化和表面改性 等技术手段,改善其循环稳定性和倍率性能。
(3)氧化物负极材料
氧化物负极材料主要包括金属氧化物、金属基复合氧化物和其他氧化物。典型的氧化 负极材料包括Al2O3、Cu2O、SiOx、Ga2O3、Sb2O5、BiO5等。氧化物负极材料均具有较高 的理论比容量,然而在从氧化物中置换金属单质的过程中,大量的Li被消耗,造成巨大的容量损失,并且循环过程中伴随着巨大的体积变化,造成电池的失效,通过与碳 基材料的复合可以改善这一问题。
产业化方面:硅基负极是中短期的主要方案,金属锂是未来终极选择。传统液态锂电 池主要使用碳族材料(如石墨)作为负极,目前技术成熟,产业化高,但受限于碳基 比容量,其未来的发展空间有限。硅基负极材料理论比容量高,可以大幅提升电池性 能,是固态电池负极材料体系迭代的重要方向之一,但硅基材料在充放电过程中体积 膨胀严重,导致循环性能下降。目前,通过碳包覆、纳米化等技术手段,硅基材料的 循环稳定性和体积膨胀问题得到了有效改善,硅基负极材料开始在高端市场实现初 步应用。金属锂负极材料因其极高的理论比容量和低电位,被认为是固态电池负极材 料的终极目标,但其面临锂枝晶生长和化学稳定性差等挑战,目前还处在初期试验阶段,是负极材料体系长期的发展方向。
高容量硅基负极材料主要有硅氧、硅碳负极材料及硅基合金负极材料三大类。其中, 硅氧负极理论容量达到1800An/kg,循环性能(800次左右)和倍率性能较好,但是首 效较低,在70%左右,当前主要通过预埋锂化或预埋镁化提高首效。由于预埋锂化或 预埋镁化工艺复杂,良率较低,且大幅提高了生产成本,达到15万元/吨,一定程度 上限制了其规模化生产;硅碳负极理论质量容量高,达到2000An/kg,且首效较高, 在90%以上,但存在膨胀率高问题,传统球磨法膨胀率>300%。目前行业主要通过CVD 法或者纳米化法降低膨胀率,下降至20-25%,提升循环性能至1000次以上水平,但会 显著提升制备成本,高达50万元/吨,是传统石墨(2万元/吨)的二十倍,价格高昂, 当前主要用于消费电子领域;硅基合金负极理论质量容量高,膨胀率低,但工艺难度 大,良率低,成本高,循环性能差(200-300次),首效低,商业化难度高。
当前硅基负极布局企业包括传统负极企业以及技术突破新进公司。 传统负极企业公司多采用硅氧+硅碳多路线协同布局,其中,负极龙头贝特瑞硅基负 极出货量领先,其产品性能优异,CVD硅碳产品获全球多家主流动力客户认可,璞泰 来CVD法实现小批量生产,安徽紫宸硅碳负极基地首批产能进入试生产状态,约400吨 /年,杉杉股份硅氧进度较快,宁波4万吨一体化硅基基地一期已投试产,硅碳负极产 品实现量产。 新进公司与国内领先科研所合作,产品技术具备优势,天目先导技术由中科物理所孵 化,研发时间早,产品性能指标领先,上海洗霸与中科院上海硅盐所、复旦大学研究 团队合作,在硅碳负极、固态电解质方面协同布局。
另外新型CVD硅碳成本高,主要由多孔碳材料、硅烷材料以及设备投资成本构成,其 中,多孔碳>硅烷气>流化床设备。硅碳负极企业在上游材料、设备领域协同布局,推 动硅碳负极成本下降,璞泰来安徽紫宸硅碳负极核心设备由自主研发,兰溪致德配套 布局硅烷气体产能,上海洗霸子公司山东复元布局介孔碳材料。 当前CVD硅碳负极应用还处在早期小批量量产阶段,硅基负极主要应用于消费电子领 域,未来随着头部公司产能落地,在动力电池领域应用有望提升。
锂金属是负极材料的终极方案,是锂电池技术路线突破的关键。金属锂负极具有高比 容(3860mAh/g)、低电位及导电性优异的优点,能够极大地提升电池的能量密度,是 最具发展潜力的负极材料。金属锂电池与高镍三元、层状氧化物正极搭配,能够使锂 电池能量密度突破至400-500Wh/kg ,与氧化物、硫化物、富锂锰基体系搭配,有望将 锂电池能量密度提升至500Wh/kg以上,将大幅提升锂电池能量密度,是负极材料终极 方案之一。在传统锂电池中,金属锂充充放电时锂离子不均匀沉积会形成锂枝晶,容 易刺穿隔膜导致短路,引发热失控,导致电池自燃起火甚至爆炸。固态电池由于固态电解质机械强度较高,一定程度上能够抑制锂金属负极锂枝晶的生长,但仍然存在锂 枝晶沿晶界生长的可能,且金属锂负极存在化学稳定性低,体积膨胀率高,循环寿命 短,副反应多,制备难度高的问题,制约了其规模化生产。

锂金属负极制备方法包括压延法、气相沉积法(蒸发镀法)、液相法(熔融法)。 (1)压延法:通过机械挤压以及辊压减薄锂锭,属于物理成型工艺的一种,是当前 锂金属负极的主流制备方法。其流程包括:锂矿石提锂→电解制锂锭→挤压成条→多 级辊压成箔。压延法工艺相对成熟,但成品锂箔较厚,在20–50μm,难以制备20μm 以下产品,且存在厚度不均导致局部电流密度过高问题。 (2)气相沉积法:气相沉积法包括电子束蒸发法(EB-PVD)、脉冲激光沉积法(PLD)、 磁控溅射沉积法以及蒸发镀法。EB-PVD以及PLD可以制备超薄锂层,但是生产成本高, 具有规模化量产局限性,磁控溅射沉积法沉积效率高,但与锂金属特性适配性差,锂 靶材制备困难。当前行业主要方法为蒸发镀法,主要通过加热熔锂,气相沉积于基材 上,其沉积速率快,厚度精确,成本相对较低,具备量产潜力,但需要在惰性气体环 境中生产,且在超薄层沉积均匀性上具有挑战。 (3)液相法:液相法利用锂金属熔点低的特性,熔融锂金属后喷涂/刮涂至集流体基 材上,再经过二次辊压定型。液相法可以制备超薄锂层,且理论成本最低,但是熔融 锂氧化风险高,厚度均匀性难控制,量产设备仍然有待开发。
固态电池锂金属负极布局企业主要包括锂矿企业以及正负极集流体企业。其中,赣锋 锂业、天齐锂业凭借锂资源优势,锂金属原料自供,能够实现较好的成本控制。在技 术路线上,赣锋锂业、天齐锂业均选择压延法,已经实现卷对卷生产。天铁科技与欣 界能源签订战略合作框架协议,合作开发锂金属负极,为欣界能源提供锂金属原料供 应。英联股份具备蒸发镀技术储备,是国内蒸发镀锂负极路线先发企业,能够生成超 薄化锂层,高循环寿命,产品性能领先。
4.6 正极材料:多路线正极协同布局,高镍三元出货量有望回升
目前,固态电池正极材料体系开发主要集中在高镍三元正极、镍锰酸锂、富锂锰基等路线。 材料特性方面:镍锰酸锂工作电压最高,富锂锰基综合性能好。 (1)高镍三元正极材料(简称NCM):高镍三元材料具有高比容量和较低成本特点, 是目前传统锂电池和固态电池正极材料体系的主要迭代方向。在材料特性上,高镍三 元正极材料通过增加镍的含量,可以显著提高电池的能量密度,然而,高镍材料存在 循环稳定性和安全性等方面问题。 (2)镍锰酸锂(简称LNM):镍锰酸锂是一种具有高工作电压和良好循环稳定性的正 极材料。其高工作电压可以达到4.7V,能够提高电池的整体的能量密度,但镍锰酸锂 存在导电性较差的问题。 (3)富锂锰基正极材料(简称Li-rich):富锂锰基正极材料具有高比容量、高工作 电压和低成本等优点,综合性能优异,被认为是下一代正极材料的重要方向。其比容 量能够达到250-300mAh/g,与高镍三元相比有明显提升。然而,富锂锰基材料存在首 次充放电效率低和循环稳定性差的问题。
产业化方面:短期三元材料厂商具备优势,富锂锰基是未来迭代方向。固态电池正极 材料兼容性强,目前主要沿用三元高镍体系,技术改动较小。当前供应链和生产工艺 能够较好地适应固态电池的需求,无需大规模重构,在三元材料体系方面技术领先的 正极材料厂商具备发展优势。长期来看,富锂锰基的高能量密度优势突出,有望成为 未来的正极材料迭代的主要方向。

固态电池正极布局企业主要以三元材料厂商为主,布局技术路线包括超高镍三元、富 锂锰基、尖晶石镍锰等。当前锂电正极材料出货量结构中,磷酸铁锂出货量占比达到 80%,三元材料出货量占比持续下降。凭借高电压平台、高比容量优势,高镍三元与 固态电池更为适配,未来出货量占比有望回升。富锂锰基、尖晶石镍锰材料当前处在 客户验证阶段,有望近年实现规模化量产装车,三元正极企业积极布局。厦钨新能研 发NL结构三元正极材料,NL结构正极能量密度、倍率性能优越,与固态电池适配,已 通过多家固态电池厂验证。万润新能优化磷酸铁锂正极性能,使其与固态电池适配, 同时探索高镍三元、富锂锰基。 另外,固态电池正极企业积极布局电解质材料,拓展业务领域,从正极材料领域向电 解质材料领域延伸,容百科技积极布局硫化物电解质,硫化物电解质中试线即将于 2025年建成;当升科技协同布局聚合物、氧化物、硫化物多技术路线电解质,完成年 产百吨级中试线建设,实现吨级稳定制备;厦钨新能布局硫化物电解质硫化锂原料, 开发出新的生产工艺,有望降低生产成本。
4.7 辅材环节:导电剂是关键辅材,市场空间广阔
导电剂是锂电池的关键辅助材料,在活性物质之间、活性物质与集流体之间收集微电 流,之后将微电流汇集在集流体如铝箔、铜箔上形成大电流,最终向用电器输送,能 够有效提升电池的导电性、容量、倍率性能以及循环性能。由于正极活性材料的导电 性能较差,内阻较大,需要导电剂形成导电网络,因此传统锂电池中,导电剂主要用 于正极中。在固态电池中,随着硅基负极的加速渗透,电池导电剂在负极的应用也会 加快普及,以减弱负极的膨胀化率,提升循环寿命。
当前导电剂类别包括炭黑、导电石墨、碳纳米管CNTS以及石墨烯。 (1)炭黑:炭黑整体成本相对较低,通过点对点接触渗入活性物质间隙,其导电率 相对较低,添加量较高,会降低电池能量密度,且产品主要依赖于进口。 (2)导电石墨:导电石墨颗粒度较大,有利于提升极片压实性能,但同样存在添加 量大缺点。石墨烯为点面接触,比表面积大,添加量低,但分散性极差,容易团聚, 应用领域受限,主要用于磷酸铁锂电池。 (3)石墨烯:石墨烯与活性物质为点面接触,导电效率高,添加剂量低,但其片状 结构会延长锂离子扩散路径,降低离子电导率,与固态电池适配性较低。同时,石墨 烯价格较高,规模化生产受限。 (4)碳纳米管:碳纳米管整体性能优异,导电性高,循环性能好,且能够有效抑制 活性物质体积膨胀,尤其适配硅基负极,虽然成本较高,但添加量低,成本敏感度低, 下游接受度高,未来有望在固态电池中渗透率提升。根据起点研究,2024年全球单壁 碳纳米管导电浆料市场规模大约16亿元,预计到2030年有望达178亿元,未来6年年均 复合增长率接近50%,单壁碳纳米管的前景广阔。
企业布局方面,天奈科技和道氏技术是我国碳纳米管布局领先企业。其中,天奈科技 是最早成功将碳纳米管通过浆料形式导入锂电池的企业之一,推动了碳纳米管在锂 电池领域的广泛运用,2024年,其主营业务产品碳纳米管导电浆料市场份额占比53.2%, 在产销规模、客户结构、产品研发实力等方面处于行业领先地位。同时,天奈科技已 经和国内主流锂电池企业以及日韩知名动力锂电池企业共同推进碳纳米管导电浆料 在硅基负极中的应用,并且已实现对部分头部客户的供货;道氏技术协同布局碳纳米 管导电剂及硅基负极、固态电解质,单壁碳纳米管方面,第五代单壁碳纳米管完成从 实验室小试到中试量产的工艺开发,且已通过日韩头部动力电池客户相关测试,已完 成国内3C和动力电池客户送样测试,部分客户已实现供货,硅碳负极方面,已送样涵 盖头部数码类、动力类和消费类电芯厂,部分消费类电池厂已实现供货。
4.8 设备环节:前中段设备是关键,有望率先受益
从工序流程来看,锂电生产工艺主要分为三个环节,分别为前段制片环节、中段装配 环节以及后段测试环节,简称前段、中段、后段环节。具体来看: (1)前段环节:前段为极片制片环节,主要包括制浆、涂布、辊压、分切、制片等 工序,是锂电池制造的基础,因此对极片制造设备的性能、精度、稳定性、自动化水 平和生产效能等有着很高的要求,主要设备包括上料系统、制浆机、涂布机、辊压机、 分条机及制片机; (2)中段环节:中段为电芯装配环节,主要包括模切、卷绕或叠片、电芯预封装(入 壳、焊接、干燥等)、注电解液、封口等工序,对精度、效率、一致性要求较高,主 要设备包括模切机、卷绕/叠片机、入壳机、烘干机、注液机及焊接机; (3)后段环节:后段为电芯测试环节,主要包括电芯化成、分容、分选等工序,主 要设备包括化成机、分容机。
在设备配置上,固态电池与传统液态锂电池最大区别在于前段设备和中段设备。
前段设备:前段环节主要涉及固态电池电解质成膜、干法电极两个关键工艺,是 固态电池制备的核心环节。传统电池前段设备包括上料系统、制浆机、涂布机、 辊压机、分条机及制片机。在固态电池制造过程中,由于电解质成膜和电极制备 工艺共通,干法电极设备有望成为前段设备核心。干法电极设备将使用双刀片研 磨机、球磨机等干混设备替换制浆机,使用双螺杆挤出机、喷涂机、纤维化设备 等干涂设备替换涂布机。同时,在固态电池制造中,电解质成膜、干法电极工艺 均对于辊压精度要求更高,辊压设备有望成为核心设备,在设备性能、精度要求 方面实现升级。
中段设备:由于常规锂电池则以卷绕为主,而固态电池组装与叠片和挤压更为适 配。未来固态电池产线叠片机渗透率有望提升,逐步替代常规锂电生产线中的卷 绕机。同时,固态电池还需要新增挤压工序以解决界面问题,等静压机有望引入 使用,成为中段关键设备。
后段设备:固态电池后段工艺与常规锂电池差异相对较小,主要是在设备性能参 数上的升级。在固态电池生产线中,化成机、分容机等后段设备预计将随着固态 电池电压平台变化,升级为高压化成机、高压分容机,而常规锂电设备中的注液机将被取消。
企业加速布局,干法电极环节竞争激烈。随着各大车企、电池厂商持续加码固态电池 研发,锂电设备厂商布局加速,技术快速突破。当前设备厂商核心布局环节包括整线 装备、干法电极设备等。其中,先导智能、利元亨已掌握固态电池整线装备的制造工 艺,具备多项核心技术,先导智能2024年固态电池设备及干法电极设备已成功发货海 外,并获得客户认可和重复订单,利元亨2024年成功中标第一条硫化物固态电池整线 装备项目,并进入生产调试与参数优化阶段。纳科诺尔、曼恩斯特、科恒股份等企业 积极布局干法电极设备环节,主要研发产品包括干法混料、干法涂布和干法辊压设备, 纳尔科诺尔与清研电子成立清研纳科,在干法电极装备领域掌握多项关键技术,并正 进行高压成型、等静压等设备的研发,曼恩斯特已初步完成固态电池“湿法+干法” 工艺装备的双线布局,科恒股份第一台干法涂布设备已经正式交付并顺利投产,赢合 科技2024年推出了第三代干法混料纤维化+干法成膜工艺集成化设备。
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