新能源電池的電解液由溶劑、電解質(zhì)和添加劑組成。目前，由于重量、體積和安全性諸方面的瓶頸，技術(shù)已經(jīng)成熟的液態(tài)電解質(zhì)不再是最優(yōu)選項。相比之下，固態(tài)電池與鋰金屬負(fù)極兼容性好，模組空間利用率高、配組靈活，能量密度方面具有相當(dāng)程度的提升空間，同時固態(tài)電池的性質(zhì)決定了它不存在電解液泄漏風(fēng)險，且熱穩(wěn)定性好、不易燃燒，有更好的安全性。

基于前述性能上的優(yōu)勢，固態(tài)電池市場前景良好。據(jù)華泰研究測算，2030年全球固態(tài)電池市場總規(guī)模預(yù)計將達(dá)3,633.7億元;而由于鈉離子電池具備顯著的資源和成本優(yōu)勢，可匹配多個應(yīng)用場景，其單獨構(gòu)成的市場份額就非?？善?，東方財富證券研究所預(yù)測，2030年全球鈉離子電池市場規(guī)模將達(dá)3,077.9億元。鑒于固態(tài)電池中電解質(zhì)成本占比40-50%，鈉離子電池中電解質(zhì)成本占比約26%

【資料圖】

如果你想了解固態(tài)電池行業(yè)的內(nèi)外部環(huán)境、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顩r、市場供需、競爭格局、標(biāo)桿企業(yè)、發(fā)展趨勢、機會風(fēng)險、發(fā)展策略與投資建議等進(jìn)行了分析……我們研究院撰寫的《2023-2028年中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展趨勢與投資研究報告》。重點分析了我國固態(tài)電池行業(yè)將面臨的機遇與挑戰(zhàn)，對固態(tài)電池行業(yè)未來的發(fā)展趨勢及前景作出審慎分析與預(yù)測。

我國新型電池市場中，國產(chǎn)化率超過90%，其中，電解質(zhì)作為電池關(guān)鍵主材，需求可觀，其生產(chǎn)商享有高毛利、低資本投入的優(yōu)勢。行業(yè)風(fēng)口逐漸形成的背景下，資本愈發(fā)青睞這一尚未形成邊界的領(lǐng)域，多企業(yè)在研發(fā)生產(chǎn)上加速發(fā)力，大量可能產(chǎn)生高回報率的投資機會涌向其中。

半固態(tài)電池國內(nèi)率先量產(chǎn)，23年開始小批量裝車，24年實現(xiàn)規(guī)模放量。國內(nèi)以市場驅(qū)動為主，行業(yè)基本選用可量產(chǎn)的半固態(tài)路線，電解質(zhì)選用聚合物+氧化物復(fù)合路線，正極仍選用高鎳三元體系，負(fù)極升級為預(yù)鋰化的硅基負(fù)極，實現(xiàn)能量密度360Wh/kg。

目前，奔馳、寶馬、福特、通用、現(xiàn)代、豐田、本田等車企和寧德時代、中創(chuàng)新航、LG新能源、孚能科技等電池企業(yè)均已布局固態(tài)電池賽道，部分企業(yè)甚至已公布量產(chǎn)時間表。例如，豐田預(yù)計2025年將實現(xiàn)固態(tài)電池大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用;本田、日產(chǎn)均表示其全固態(tài)電池生產(chǎn)線將在2024年投入運營;LG新能源則預(yù)計2026年實現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)。

代表廠商為衛(wèi)藍(lán)新能源、清陶能源、贛鋒鋰業(yè)、輝能科技等，已在高端無人機、航天、軍工等高端領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用，23年實現(xiàn)360Wh/kg以上裝車發(fā)布，如蔚來、上汽、賽力斯、高合等，成為產(chǎn)業(yè)化元年，但仍需規(guī)模效應(yīng)降本，24年實現(xiàn)小規(guī)模放量，24-25年迎來商業(yè)化轉(zhuǎn)折點。

衛(wèi)藍(lán)新能源公司主打半固態(tài)路線，采用聚合物+氧化物(LATP為主)復(fù)合路線，首創(chuàng)原位固態(tài)化等八大核心工藝，改善固-固界面接觸，并與液態(tài)電池工藝基本兼容，鑄造產(chǎn)品護城河。

與蔚來、吉利等眾多車企達(dá)成合作，23年下半年裝車上線。20年8月，公司溧陽基地中試線投產(chǎn)(0.2gwh)，針對無人機、AGV等消費領(lǐng)域，能量密度達(dá)275Wh/kg，支持7C高功率放電。22年6月，公司湖州基底投產(chǎn)(2gwh)，針對動力領(lǐng)域，能量密度達(dá)360Wh/kg，23年上半年開始規(guī)模量產(chǎn)，預(yù)計下半年搭載蔚來ET7的150kwh電池包上線，續(xù)航里程突破1000km，成本較為昂貴，仍需規(guī)模效應(yīng)和研發(fā)突破，進(jìn)一步降本。此外公司已開發(fā)鐵鋰儲能電芯，具備本征安全屬性，能量密度150Wh/kg，已開始示范應(yīng)用(4MWh)。全固態(tài)電池方面，公司計劃24、25年推出400、500Wh/kg產(chǎn)品，量產(chǎn)進(jìn)度較為領(lǐng)先。

針對能量密度問題，新型固態(tài)電解質(zhì)更穩(wěn)定、更安全，具有 5V 以上更寬的電化學(xué)窗口，可以兼容高比容量的正負(fù)極，如高電壓正極、富鋰錳基、硅負(fù)極、鋰金屬負(fù)極等材料，提升電芯能量密度;

針對倍率性能問題，將固態(tài)電解質(zhì)用于正極包覆、極片摻混或隔膜涂覆，可以提升固態(tài)電池倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性

以全固態(tài)鋰金屬電池為發(fā)展目標(biāo)，不斷提升能量密度與安全性。針對高端市場，寧德時代將持續(xù)投入全固態(tài)鋰金屬等新材料技術(shù)的研發(fā)，以鋰金屬負(fù)極材料為發(fā)展方向，正極材料由傳統(tǒng)三元向高壓三元、無金屬材料迭代升級，通過不斷攻關(guān)工藝難題與關(guān)鍵技術(shù)，爭取到2030年前后實現(xiàn)真正意義上的超長續(xù)航、安全及具成本競爭力的鋰電池技術(shù)。

對于固態(tài)或半固態(tài)電池電解質(zhì)，和慣常電解液一樣，都應(yīng)考慮離子導(dǎo)通、電子絕緣、和電極的物理接觸、抗正極氧化、抗負(fù)極還原、電化學(xué)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定、空氣穩(wěn)定、機械穩(wěn)定等諸多因素，前述各個指標(biāo)的對應(yīng)溫度特性等性能需求，以及綜合成本低廉的規(guī)模推廣需求。

當(dāng)前固態(tài)電解質(zhì)體系主要分為氧化物、硫化物、聚合物等。各類固態(tài)電解質(zhì)的性能表現(xiàn)各有所長，但是任何單一固態(tài)電解質(zhì)均無法取得令人滿意的綜合性能。比如，硫化物電導(dǎo)率可媲美液態(tài)電解液，但穩(wěn)定性較差;氧化物熱穩(wěn)定性較好，但抗還原能力、物理性較弱;聚合物抗還原性和物理接觸較好，但電導(dǎo)率較弱。除了考慮單一或復(fù)合電解質(zhì)自身的優(yōu)化，固態(tài)電解質(zhì)和電解液協(xié)同應(yīng)用也至關(guān)重要，固態(tài)電解質(zhì)的開發(fā)是非常系統(tǒng)的工作，企業(yè)若想成為行業(yè)龍頭，在科研和制造實力上都需要較長久和深厚的積淀。

固態(tài)電池行業(yè)未來展望

固態(tài)電池動力儲能領(lǐng)域仍受性能、成本制約，半固態(tài)預(yù)計24年開啟規(guī)模化裝車，30年前后規(guī)模化應(yīng)用于儲能領(lǐng)域。動力方面，固態(tài)電池提升安全和續(xù)航，并有利于打造高電壓平臺、更高效的CTC技術(shù)和熱管理系統(tǒng)。

全固態(tài)電池預(yù)計量產(chǎn)還需5-10年，30年開始放量，預(yù)計出貨2-3GWh，35年有望超100GWh，滲透率提升至近0.7%。固態(tài)電池未來市場空間廣闊：基于固態(tài)電池在能量密度和安全性等方面的優(yōu)勢，其出貨量和市場空間有望保持高速增長。未來固態(tài)電池市場空間廣闊。

從國際范圍內(nèi)的競爭格局來看，全球固態(tài)電池研發(fā)可分為日韓、歐美以及中國三大板塊。日韓起步最早，并選擇了硫化物固態(tài)電解質(zhì)路線，目前持有的固態(tài)電池專利數(shù)量全球領(lǐng)先，其開發(fā)模式主要采取車企、電池和材料企業(yè)以及高校等科研機構(gòu)聯(lián)合研發(fā)。而歐美則以氧化物固態(tài)電解質(zhì)路線居多，主要采取大型車企投資入局、自主開發(fā)的模式。我國當(dāng)前市場較為活躍，布局固態(tài)電池的企業(yè)既包括老牌電池企業(yè)，也有上游原材料企業(yè)和背靠大學(xué)研究所的科研專門機構(gòu)。我國制造商選擇的路線也非常豐富：硫化物路線代表企業(yè)有寧德時代、蜂巢能源等;氧化物路線代表企業(yè)有贛鋒鋰業(yè)、輝能科技等。同時，由于單一的電解質(zhì)技術(shù)路線很難解決所有的問題，因此很多企業(yè)尋求復(fù)合路線，例如衛(wèi)藍(lán)新能源則以氧化物和聚合物為主。

預(yù)計短期由安全性驅(qū)動，長期由能量密度驅(qū)動，但目前技術(shù)尚不成熟，22年前以示范運營裝車為主，衛(wèi)藍(lán)、清陶、鋒鋰、國軒、孚能半固態(tài)電池均配套商業(yè)化車型，預(yù)計23年開啟小批量裝車發(fā)布，24年預(yù)計開啟規(guī)?；b車。儲能方面，固態(tài)電池具備本征安全，契合儲能電池高安全要求，但循環(huán)壽命、性價比受限，當(dāng)前應(yīng)用以示范性儲能項目為主，需技術(shù)突破成本降低后，實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

固態(tài)電池行業(yè)報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點分析了固態(tài)電池行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、固態(tài)電池行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對固態(tài)電池行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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