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態(tài)電池突破鋰電池能量密度的邊界，產(chǎn)業(yè)趨勢明確。相較于能量密度提升空間有限的傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池，態(tài)電池體系能夠兼容正負極材料的不斷升級，從而實現(xiàn)能量密度的顛覆性提升。當前，

態(tài)電池領(lǐng)域的技術(shù)進步正不斷加速。其中，半態(tài)電池由于其工藝體系和產(chǎn)業(yè)鏈與傳統(tǒng)液態(tài)電池高度契合，成熟度相對較高，產(chǎn)業(yè)化進程更為迅速，已有領(lǐng)先企業(yè)進入量產(chǎn)并應(yīng)用于車輛裝配階段。同時，全

態(tài)電池的研發(fā)也已從實驗室的化學(xué)配方探索，邁入工程制造過程的開發(fā)階段，預(yù)計將噸2026至2027年間初步具備商業(yè)化條件。硫化物電解質(zhì)路線噸全

態(tài)電池領(lǐng)域展現(xiàn)出更為廣闊的應(yīng)用前景，然而其規(guī)模化量產(chǎn)能力尚需進一步提升。

態(tài)電池技術(shù)主要劃分為聚合物、氧化物和硫化物三大路線。聚合物電解質(zhì)材料雖具備出色的柔韌性和界面接觸性，但其熱穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性的不足卻成為了性能提升的瓶頸。相比之下，氧化物電解質(zhì)材料噸半

態(tài)電池領(lǐng)域憑借其穩(wěn)定的性質(zhì)以及通過保留部分電解液組分來彌補離子電導(dǎo)率的差距，有望成為主流體系。硫化物電解質(zhì)材料則憑借極高的本征離子電導(dǎo)率，噸全

態(tài)電池體系中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，成為最具應(yīng)用潛力的電解質(zhì)材料。當前，氧化物電解質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈已初步具備了規(guī)?；?yīng)的能力，領(lǐng)先廠家更是已經(jīng)具備了千噸級別的供應(yīng)能力。相比之下，硫化物電解質(zhì)目前的單批次產(chǎn)出率仍然較低，僅有少數(shù)廠家成功實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)。低空經(jīng)濟迎來發(fā)展風口，

態(tài)電池應(yīng)用

景有望拓寬。

態(tài)電池是eVTOL的理想電池解決方案，通過消除熱失控風險并大幅提升能量密度，有效解決飛行過程的動力安全性和續(xù)航里程限制等關(guān)鍵問題。

家政策支持低空經(jīng)濟作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，方政府也紛紛出臺相關(guān)政策促進其發(fā)展，預(yù)計eVTOL市

規(guī)模將持續(xù)擴大。隨著技術(shù)進步和監(jiān)管體系的完善，城市空中交通需求將進一步激發(fā)，至2030年中

低空經(jīng)濟規(guī)模有望突破兩萬億元，展現(xiàn)出巨大的市

潛力。面對外部壓力，

家開始重視并提升

態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略

位。依托傳統(tǒng)液態(tài)電池領(lǐng)域的絕對優(yōu)勢，

內(nèi)當前聚焦半

態(tài)電池研發(fā)。由于

態(tài)電池研發(fā)壁

高、投入大、

報周期長，多數(shù)企業(yè)持謹慎態(tài)度，需

家層面政策引導(dǎo)和支持。相較于已提前布局并形成了特色發(fā)展模式的歐美日韓等

家，

內(nèi)噸

態(tài)電池領(lǐng)域的政策與資金投入相對滯后。2024年，

家積極引領(lǐng)

態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建，我全 態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化步伐有望加速。投資建議： 態(tài)電池上游核心材料迎來機遇。1）半 態(tài)電池的率先應(yīng)用將推動 態(tài)電解質(zhì)材料體系與工藝的開發(fā)，加速供應(yīng)鏈構(gòu)建及產(chǎn)業(yè)生態(tài)形成。其中，氧化物路線是主流電解質(zhì)體系，主要 益環(huán)節(jié)為上游鋯系材料：三祥新材等。2） 態(tài)電池路線的核心噸于提升能量密度，負極迭代是關(guān)鍵。CVD法硅基負極是潛噸方向，多孔碳材料直接影響其性能： 泉集 等。23投資建議：

態(tài)電池上游核心材料迎來機遇。3）全

態(tài)電池行業(yè)的發(fā)展推動了硫化物電解質(zhì)需求的顯著增加，上游原料硫化鋰產(chǎn)能存噸顯著缺口，成為制約其成本降低的關(guān)鍵疊素：關(guān)注有研新材。4）全態(tài)電池生產(chǎn)工藝向干法迭代趨勢明確，當前設(shè)備制造商的開發(fā)需依賴電池制造商的技術(shù)輸入和反饋，關(guān)注先發(fā)和卡位優(yōu)勢明顯的公司：納科諾爾。5）全態(tài)電池向干法生產(chǎn)工藝轉(zhuǎn) 中，干法粘結(jié)劑成為剛需。而聚 氟乙烯（PTFE）與 態(tài)電解質(zhì)兼容性良好，噸干電極技術(shù)中被廣泛用作粘結(jié)劑：東岳集

。6）銅箔需向高強度、超薄化方向發(fā)展，同時適配新

負極特性，如通過表面結(jié)構(gòu)優(yōu)化輔助鋰 勻沉積。面對行業(yè)產(chǎn)能過剩、加工費下行及盈利臺境，技術(shù)創(chuàng)新有望成為破局關(guān)鍵：德?？萍?。7）材料適配性對態(tài)電池性能與穩(wěn)定性至關(guān)重要，材料供應(yīng)商差異可能加劇測試波動性，影響電池性能與安全。關(guān)注平臺 態(tài)電池材料公司：道氏技術(shù)。風險提示：市

競爭風險、產(chǎn)業(yè)進展不及預(yù)期的風險、新技術(shù)迭代風險、市

空間測算偏差風險、研究報告使用的公開資料可能存噸信息滯后或更新不及時的風險。目錄C

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S固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀：產(chǎn)業(yè)趨勢明確，技術(shù)進展加速1固態(tài)電池的技術(shù)路線：頭部玩家向硫化物路線傾斜22025年行業(yè)展望：低空經(jīng)濟風口來臨，應(yīng)用場景拓寬；政策有望加碼，產(chǎn)業(yè)地位提升3投資建議：上游核心材料迎來機遇45目CONTENT

ONTENTS1固態(tài)電池現(xiàn)狀：產(chǎn)業(yè)趨勢明確，技術(shù)進展加速6來源：德勤、固態(tài)電池的核心價值在于打破傳統(tǒng)液態(tài)電池在能量密度上的天花板。能量密度，即單位體積或重量電池所能儲存的能量大小，直接決定了電池的續(xù)航水平。傳統(tǒng)液態(tài)電池的能量密度主要受其正負極體系的制約。目前，基于三元正極與石墨負極的液態(tài)電池在能量密度方面已接近其理論上限。為了顯著提升續(xù)航能力，必須采用更為先進的正負極材料。負極材料的升級路徑相對清晰，從石墨（克容量約372mAh/g）到硅基材料（克容量450-600mAh/g），再到鋰金屬（克容量>1000mAh/g），每次迭代伴隨著負極材料克容量的顯著提升。例如，高鎳三元正極搭配石墨負極的電池，能量密度約為240-280wh/kg；而若以硅基負極替代石墨，能量密度有望躍升至280-350wh/kg；若進一步采用CVD氣相硅基負極或鋰金屬負極，能量密度更是有望突破400wh/kg。正極材料的升級方向則聚焦于高電壓、高比容，富鋰錳基、鋰硫正極等都是潛在的迭代選項。然而，傳統(tǒng)液態(tài)電解液難以兼容正負極材料體系的升級。液態(tài)鋰離子電池的電解液在高壓、高溫、高能量密度環(huán)境下容易分解失效。因此，引入化學(xué)性質(zhì)更為穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)，取代傳統(tǒng)的鋰離子電解液，成為突破電池性能局限的關(guān)鍵。固態(tài)電解質(zhì)能夠兼容正負極材料的迭代升級，從而打破電池性能瓶頸，實現(xiàn)能量密度的飛躍。圖表：電池化學(xué)體系迭代路徑圖7來源：上海科學(xué)技術(shù)情報研究所、科研云平臺、歐陽明高《全固態(tài)電池研發(fā)現(xiàn)狀》、測算固態(tài)電池的第二大意義在于其能夠顯著提升電池的安全性能。傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的電解液具有可燃性，一旦電池內(nèi)部發(fā)生內(nèi)短路，可能觸發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致電池熱失控。此外，正負極材料的迭代升級也伴隨著安全隱患。硅基負極和鋰金屬負極分別存在極片膨脹導(dǎo)致電池功率和循環(huán)壽命衰減，以及鋰枝晶生長引發(fā)電池短路的問題。而高電壓、高比容的正極材料則可能導(dǎo)致電極材料的不穩(wěn)定，主材結(jié)構(gòu)易受破壞。固態(tài)電池電解質(zhì)的引入，能夠從根源上解決這些安全隱患。一方面，固態(tài)電解質(zhì)在常規(guī)條件下不可燃，有效遏制熱擴散及連鎖反應(yīng)；另一方面，其化學(xué)穩(wěn)定性高于電解液，對正負極材料的迭代升級具有更好的適配性。此外，固態(tài)電池還有望打通鋰電池成本下行通道。當前，鋰電產(chǎn)業(yè)鏈核心原材料的價格處于歷史低點，頭部廠家已接近虧損或僅能維持微利。通過壓縮原材料價格進行降本的途徑已到達階段性瓶頸，電池價格下降空間有限。然而，技術(shù)迭代能夠進一步打開降本空間。固態(tài)電池將能量密度從傳統(tǒng)液態(tài)電池的約250wh/kg提升至400wh/kg以上，意味著原材料單耗的大幅降低，為電池成本的進一步下降提供了可能。項目 液態(tài)三元電池 高比能固態(tài)電池 單位單kWh材料單耗降幅38%-280 wh/kg電池包能量密度

175同等重量下帶電量容量增加60%-電芯能量密度

250400wh/kg單kWh材料單耗42.5kg項目 固態(tài)電解質(zhì) 電解液高安全性能具有極高的熱穩(wěn)定性，在高溫環(huán)境下不易發(fā)生分解反應(yīng)，能夠有效阻止內(nèi)部短路引發(fā)的連鎖反應(yīng)大多具有易燃性，一旦電池內(nèi)部出現(xiàn)短路等故障，極易引發(fā)電解液燃燒甚至爆炸固體介質(zhì)沒有流動性，不存在滲漏風險液體電解液存在滲漏風險前沿體系適應(yīng)性更穩(wěn)定、電化學(xué)窗口寬，可以兼容高比容量的正負極電解液發(fā)生分解，產(chǎn)生氣體，存在電池鼓包、性能衰減等風險假設(shè)成組效率 70% 70% -

從電池模組的角度可以適配雙極板，降低外殼用量以提升能量密度電解液漏液導(dǎo)致短路圖表：固態(tài)電池有效提高電池的安全性能圖表：固態(tài)電池能量密度提升意味著原材料單耗降低8來源：OFweek鋰電網(wǎng)、國知局、寶馬集團、半固體電池和全固態(tài)電池的概念區(qū)分:半固態(tài)電池本質(zhì)上仍然屬于液態(tài)電池的范疇，其并未徹底舍棄電解液，且大部分方案仍然保留隔膜。半固態(tài)技術(shù)的核心理念是在傳統(tǒng)液態(tài)電池體系中引入固態(tài)電解質(zhì)，以提升離子電導(dǎo)率，并據(jù)此適當減少電解液的使用量（例如，從原來的25

重量比降低至15

以下）。半固態(tài)電池的實現(xiàn)存在多種方式：一是將固態(tài)電解質(zhì)作為正極添加劑或隔膜表面涂覆材料；二是采用原位聚合/固化工藝，即在電解液中加入引發(fā)劑和交聯(lián)劑等添加劑，電池組裝完成后，通過加熱、紫外線照射等方式觸發(fā)聚合物的交聯(lián)反應(yīng)，使原本液態(tài)的電解液部分或全部轉(zhuǎn)化為不易流動的凝膠態(tài)，從而提高電池的穩(wěn)定性；三是將固態(tài)電解質(zhì)制成單層薄膜，直接替代傳統(tǒng)隔膜，但仍保留少量電解液以確保電池的正常運行和性能優(yōu)化。全固態(tài)電池通過引入固態(tài)電解質(zhì)，徹底顛覆了傳統(tǒng)液態(tài)電池的結(jié)構(gòu)，用其取代了隔膜與電解液。固態(tài)電解質(zhì)材料被加工成薄膜，置于正負極極片之間。其隔離了正負極，防止短路，又允許離子在極片之間傳輸。因此，在全固態(tài)電池中，固態(tài)電解質(zhì)同時承擔了隔膜和電解液兩大核心材料的功能。半固態(tài)電池 固態(tài)電解質(zhì)用于正極摻類型 雜、隔膜涂覆原位聚合/固化工藝 固態(tài)電解質(zhì)層示例固態(tài)電解質(zhì)類型氧化物、氧化物+聚合物聚合物、氧化物+聚合物氧化物、鹵化物圖表：半固態(tài)電池的三種實現(xiàn)形式圖表：全固態(tài)電池的變化9來源：中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、各公司公告、半固體電池沿用了液態(tài)電池成熟的工藝體系和產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)化落地更快，2024年裝機量超預(yù)期。根據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2024年1-7月，半固態(tài)電池實現(xiàn)2.68GWh的累計裝機量，主要來源于衛(wèi)藍科技的貢獻。半固態(tài)電池核心廠家主要為上汽清陶、北京衛(wèi)藍、浙江鋒鋰等。預(yù)計到2025年，這三家企業(yè)的有效產(chǎn)能將超過20GWh，且合計規(guī)劃產(chǎn)能超過100GWh。這些核心廠家已與特定車企建立了合作關(guān)系，例如衛(wèi)藍已正式向蔚來交付360Wh/kg的半固態(tài)電池；上汽增資清陶能源，間接持股約15.29

，并設(shè)立了合資公司，共同推進固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)與量產(chǎn)；贛鋒與長安汽車也簽署了合作備忘錄，旨在共同推進（半）固態(tài)電池的研發(fā)合資項目及產(chǎn)業(yè)化制造項目。半固態(tài)電池仍然存在諸多難點：首先，裝車驗證周期較短，尚未形成足夠豐富的測試樣本數(shù)據(jù)庫；其次，以原位聚合技術(shù)為代表的半固態(tài)工藝雖然在電芯安全性能上有顯著提升，但受限于工藝端良率水平低，導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下；最后，在化學(xué)體系方面，正極材料可能向超高鎳三元、富鋰錳基過渡，負極采用新型硅基負極，但成熟度相對較低。圖表：半固體電池實現(xiàn)規(guī)?；b機圖表：半固體電池核心廠家的產(chǎn)能規(guī)劃公司 產(chǎn)能規(guī)劃（截至2024年底）清陶能源宜春：1GWh投產(chǎn)昆山：

1期3.5GWh

2024年6月投產(chǎn)，合計規(guī)劃10GWh成都：15GWh固態(tài)儲能電池項目，一期PACK線已投產(chǎn)，二期電芯產(chǎn)線將于2024年開工建設(shè)臺州：10GWh固態(tài)項目，計劃2025年投產(chǎn)衛(wèi)藍新能源湖州：一期2GWh滿產(chǎn)；二期8GWh有望2025年投產(chǎn)；三期12GWh規(guī)劃2026年投產(chǎn)；北京：一期4GWh規(guī)劃2024年投產(chǎn)；滿產(chǎn)產(chǎn)值8GWh；山東淄博：規(guī)劃分四期建設(shè)，儲能基地，一期3.4GWh投產(chǎn)；贛鋒鋰業(yè)江西新余：4GWh/年固液混合動力鋰電池；重慶兩江新區(qū)：20GWh固態(tài)電池，10GWh

PACK；一期廠房封頂，PACK生產(chǎn)線逐步投產(chǎn)；襄陽：20GWh項目2023年5月簽約；一期規(guī)劃5GWh；10來源：各公司公告、2024年，核心玩家已經(jīng)從實驗室的化學(xué)體系研發(fā)，過渡到工程制造過程開發(fā)階段。過去，產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界主要聚焦于固態(tài)電池配方層面的研發(fā)，而現(xiàn)在，如何實現(xiàn)大尺寸車規(guī)級電芯的批量化制造成為了需要快速攻堅的方向。產(chǎn)品端：車規(guī)級產(chǎn)品的設(shè)計尚未定型。當前，核心玩家正著手開發(fā)20-30Ah級別的全固態(tài)電池。盡管各家在小規(guī)格電池平臺（小于5Ah）的驗證上取得了顯著成果，但這些小規(guī)格電池無法滿足裝車需求。例如，若要滿足60kWh電動車的容量需求，使用5Ah電池相比20Ah電池，需要多安裝超過2400顆電芯，這不僅增加了車輛電池管理系統(tǒng)的難度，還降低了系統(tǒng)的可靠性。因此，大尺寸車規(guī)級電芯的開發(fā)及其批量制造過程的實現(xiàn)，仍是當前面臨的最大挑戰(zhàn)。工程端：開發(fā)適用于批量生產(chǎn)的工藝和設(shè)備成為了重點。包括新型結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝及配套工裝設(shè)備的開發(fā)在內(nèi)，多家企業(yè)如清陶、QuantumScape等已啟動GWh級別的樣線開發(fā)和建設(shè)。三星SDI也將工作重點之一放在了開發(fā)前處理工藝上，旨在優(yōu)化電池組裝段的等靜壓生產(chǎn)工序時間，從而提升整體產(chǎn)線的效率。圖表：全固態(tài)電池核心廠家進展廠家 電池規(guī)格 電解質(zhì)體系 正極 負極 能量密度 工藝進展 產(chǎn)線進展 預(yù)期批量節(jié)點廣汽

30Ah 未公開三元（220mAh/g）硅基（1500mAh/g）重量能量密度：400wh/kg體積能量密度：910wh/L正負極、電解質(zhì)層均為干法工藝未公開

2026年Solid

Power20Ah硫化物三元1、硅基2、鋰金屬1、硅基重量能量密度：390wh/kg體積能量密度：930wh/L2、鋰金屬重量能量密度：440wh/kg體積能量密度：930wh/L已從70μm優(yōu)化至40μm的韓國工廠擬在2025年投入使用固態(tài)電解質(zhì)層厚度

與韓國SKI共同建設(shè)

1、硅基：2026年2、鋰金屬：2027年Quantum

scape5Ah氧化物三元鋰金屬體積能量密度：800~850wh/L全濕法工藝，正極面容量6.2mAh/cm^2電解質(zhì)層的生產(chǎn)效率25年擬提升至GWh級別2027年三星SDI未披露硫化物三元（210mAh/g）銀碳負極Ag-C體積能量密度：900wh/L干法工藝制造電解質(zhì)層完成全固態(tài)樣品線的搭建，擬擴建蔚山工廠2027年11來源：Solid

Power、2026-2027年全固態(tài)電池有望初步具備商業(yè)化條件。動力電池開發(fā)周期大致可以分為五個階段，可參考Solid

Power的全固態(tài)電池開發(fā)計劃表：研發(fā)階段描述及定義：1）Pre-A/A0樣：預(yù)研階段；2）A樣：產(chǎn)品開發(fā)、概念驗證階段；3）B樣：完成終端產(chǎn)品設(shè)計定型，并同步推進產(chǎn)線設(shè)計及設(shè)備開發(fā)；4）C樣：啟動試生產(chǎn)，實現(xiàn)制造過程；5）D樣：完成產(chǎn)線優(yōu)化及驗證，為量產(chǎn)爬坡準備。目前，全固態(tài)電池的開發(fā)周期正處于從A樣向B樣過渡的關(guān)鍵時期。B樣階段核心任務(wù)是確定產(chǎn)品全維度的功能和尺寸參數(shù)，并確保這些參數(shù)與最終的量產(chǎn)產(chǎn)品保持一致，即實現(xiàn)設(shè)計定型。同時，B樣階段也是產(chǎn)品性能檢測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，特別是電池產(chǎn)品需要滿足長期性能驗證的要求。2026至2027年間，行業(yè)將從B樣進入C樣階段，標志著產(chǎn)品開發(fā)從研發(fā)主導(dǎo)逐步轉(zhuǎn)向生產(chǎn)主導(dǎo)，此時產(chǎn)品將初步具備商業(yè)化條件。進入C樣階段意味著產(chǎn)品已經(jīng)可以使用規(guī)?；O(shè)備進行生產(chǎn)。在此階段，工作的重點將放在優(yōu)化產(chǎn)線參數(shù)和工裝模具，以提高生產(chǎn)效率和成品質(zhì)量。在產(chǎn)品驗證方面，電芯將被組裝成系統(tǒng)，并搭載到樣車上進行整車試驗。圖表：Solid

Power全固態(tài)電池開發(fā)計劃表12目CONTENT

ONTENTS2固態(tài)電池的技術(shù)路線：頭部玩家向硫化物路線傾斜13類型 離子電導(dǎo)率 電化學(xué)穩(wěn)定窗口熱穩(wěn)定性空氣穩(wěn)定性批量生產(chǎn)難度液態(tài)電解液 10-2 <

4V70-80°C差低聚合物10-5-

10-4<

4V-300°C中低硫化物10-2-

10-31-5V>

600°C略差高鹵化物10-30.36-4.35V>

600°C中上高LATP（磷酸鈦鋁鋰）1-2x

10-30.8-5V>

1000°C穩(wěn)定低氧化物LLZO（鋰瀾鋯氧）1-2x

10-3~6V>

1000°C穩(wěn)定低S

cm-1IPC電解質(zhì)（聚合物/無機物復(fù)合） 10-5-

10-4來源：吳敬華

等．固態(tài)鋰電池十年回顧與展望[J/OL]．儲能科學(xué)與技術(shù)、電池科學(xué)社、-4.6V-300°C中上低固態(tài)電池依據(jù)電解質(zhì)材料的種類主要劃分為聚合物、氧化物和硫化物三條技術(shù)路線。我們對各路線的研判如下：聚合物電解質(zhì)材料：作為高分子材料，在高溫和高電壓的耐受能力上略優(yōu)于傳統(tǒng)電解液，但相較于氧化物和硫化物等陶瓷類材料，其性能仍有較大差距。固態(tài)電池的核心目標在于探索鋰電池的性能極限，因此電池向高能量密度和高電壓體系迭代已成為明確趨勢。然而，聚合物材料在熱穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定窗口等固有特性上的不足，將成為限制電池性能進一步提升的瓶頸。氧化物電解質(zhì)材料：半固態(tài)電池技術(shù)并未完全摒棄液體電解液，而是降低了其使用比例。意味著電池體系內(nèi)仍有部分電解液輔助離子在正負極之間傳導(dǎo)，從而在一定程度上彌補了氧化物和硫化物電解質(zhì)在離子電導(dǎo)率上的天然差距。此外，硫化物對液態(tài)成分敏感，而氧化物性質(zhì)穩(wěn)定，因此氧化物電解質(zhì)材料有望成為半固態(tài)電池的主流體系。硫化物電解質(zhì)材料：本征離子電導(dǎo)率相較于氧化物高出一個數(shù)量級，甚至接近液態(tài)電解液的水平。當電池完全過渡到全固態(tài)體系，即在沒有電解液輔助傳導(dǎo)離子的情況下，硫化物的離子傳導(dǎo)能力相較于氧化物的天然優(yōu)勢將被進一步放大。因此，硫化物電解質(zhì)材料成為最具應(yīng)用前景的全固態(tài)電解質(zhì)材料。圖表：固態(tài)電池電解質(zhì)不同路線對比14來源：儲能科學(xué)與技術(shù),

2022,11(6):

1788-1805、典型的聚合物固態(tài)電解質(zhì)體系涵蓋PEO、PAN、PMMA及PVDF等。其中，PEO材料因?qū)︿圎}具有良好的溶解性，且在高溫下展現(xiàn)出相對較高的離子電導(dǎo)率，被視為極具應(yīng)用潛力的聚合物體系。其優(yōu)劣勢明確：優(yōu)勢：PEO材料具備出色的柔韌性和界面接觸性。作為高分子材料，相較于氧化物等陶瓷類材料，PEO能夠在電池充放電過程中保持電解質(zhì)層與正負極極片之間的緊密接觸，從而提升電池的循環(huán)壽命。劣勢：首先，PEO在室溫下的離子電導(dǎo)率較低，電化學(xué)窗口也相對較窄。這意味著聚合物固態(tài)電池需要在60℃的高溫環(huán)境下運行才能發(fā)揮高效能。其次，由于電化學(xué)窗口窄，PEO對電壓的耐受能力小于4V，僅略高于液態(tài)電解液，因此在高壓環(huán)境下容易被氧化，限制了電池向高電壓平臺和高能量密度的方向發(fā)展。聚合物固態(tài)電解質(zhì)易于加工，量產(chǎn)成本相對較低，因此能夠率先實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，但其性能提升空間有限。聚合物固態(tài)電解質(zhì)的研發(fā)歷史可追溯至1973年。早在2011年，法國Bolloré集團就成功推出了商用化的聚合物固態(tài)電池，并在大巴車上實現(xiàn)了落地應(yīng)用。然而，由于聚合物對高電壓和高能量密度的耐受能力有限，電池正極材料的選擇被限制在低電壓平臺體系，導(dǎo)致整體性能提升空間有限，因此目前仍未實現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用。圖表：聚合物固態(tài)電解質(zhì)的發(fā)展簡史15來源：Adv.Funct.Mater.2022.32.2203551、Chemical

Society

Reviews,

2020,

473,

228607、在聚合物體系中添加無機填料以構(gòu)建復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，是彌補離子電導(dǎo)率短板的有效策略。聚合物/無機物復(fù)合電解質(zhì)融合了聚合物與氧化物兩大體系的優(yōu)勢，展現(xiàn)綜合性能優(yōu)異。一方面，通過引入LLZO或LAGP等氧化物固態(tài)電解質(zhì)作為無機填料，能夠優(yōu)化鋰離子在復(fù)合電解質(zhì)體系中的傳輸路徑，從而顯著提高整體的離子電導(dǎo)率。同時，這些氧化物填料還具備良好的力學(xué)性能，有助于增強聚合物電解質(zhì)的機械強度。另一方面，該體系保留了聚合物組分的柔韌性，這對于改善無機物顆粒間以及無機物與正負極活性物質(zhì)之間的接觸問題有積極影響。聚合物基/無機復(fù)合電解質(zhì)體系仍處在探索期，存在諸多技術(shù)難點，仍然需要在材料選擇、摻混形式及比例、聚合方式等多個方面進行優(yōu)化：1）常溫狀態(tài)下，聚合物材料的本征電導(dǎo)率差，依舊是整個體系的短板，限制了組合材料的上限；2）在添加無機填料的過程，顆粒的分散性可能存在限制，導(dǎo)致對整體離子電導(dǎo)率的實際貢獻有限。圖表：聚合物/無機物復(fù)合電解質(zhì)展現(xiàn)優(yōu)異的綜合 圖表：聚合物/無機物復(fù)合電解質(zhì)應(yīng)用示例性能16氧化物成為半固態(tài)電池路線的主流固態(tài)電解質(zhì)選擇。相較于硫化物材料，氧化物盡管在離子電導(dǎo)率上存在天然差距，單在化學(xué)穩(wěn)定性方面優(yōu)勢明顯；與聚合物材料相比，氧化物電解質(zhì)擁有更寬的電化學(xué)窗和更高的熱穩(wěn)定性，但其剛性較大，可加工性相對較弱，與正負極極片的接觸界面容易形成缺陷。由于制備門檻相對較低，因此通常被新進入者選為業(yè)務(wù)切入點，開發(fā)進度最快。一方面，其量產(chǎn)難度適中，主要采用固相法工藝，通過機械球磨和高溫燒結(jié)制成，工藝上與三元正極材料的生產(chǎn)具有相通性，成熟度較高；另一方面，得益于其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，在生產(chǎn)過程中對環(huán)境的管控要求不如硫化物那么苛刻，因此批量化難度和生產(chǎn)成本相對較低。。LATP、LLZO、LLTO是主要的氧化物電解質(zhì)類型，各家技術(shù)路線純在較大差異。其中，LLZO體系的離子電導(dǎo)率相對較高，且對鋰金屬穩(wěn)定，具有較大發(fā)展?jié)摿?，然而該體系內(nèi)含鑭、鋯等稀有金屬，且生產(chǎn)過程燒結(jié)溫度高，導(dǎo)致成本相對較高；LATP體系雖然對鋰金屬不穩(wěn)定，但更適合應(yīng)用于半固態(tài)電池領(lǐng)域的隔膜涂覆材料，其生產(chǎn)過程中的能耗較低，成本優(yōu)勢顯著。此外，各廠家在材料設(shè)計（如摻雜組分、粒徑、表面結(jié)構(gòu)等）以及生產(chǎn)工藝上存在差異，這將導(dǎo)致終端產(chǎn)品的性能及生產(chǎn)優(yōu)率存在較大不同。來源：化易天下、電池社、圖表：氧化物的固相法生產(chǎn)工藝，工序簡單，與三元正極材料的生產(chǎn)具有相通性圖表：各廠家對氧化物電解質(zhì)材料的布局情況17來源：中國科學(xué)雜志社、國家知識產(chǎn)權(quán)局、Materials

Today

Nano、硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料因其離子電導(dǎo)率接近液態(tài)電解液水平（約10-2S/cm），在全固態(tài)電池領(lǐng)域展現(xiàn)出最佳的應(yīng)用前景。與氧化物電解質(zhì)相比，硫化物的離子電導(dǎo)率能媲美液態(tài)電解液，一方面是因為硫原子的電負性低于氧原子且元素半徑更大，對鋰離子的束縛較弱；另一方面，硫化物具有更寬廣的三維鋰離子傳輸通道，從而促進了離子的高效傳輸。此外，在機械性能上，其適中的硬度和良好的可變形性使得與正負極極片的界面接觸效果優(yōu)于氧化物。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，典型的硫化物體系可分為LGPS、Li6PS5X、Thio-LISICONs：其中，LGPS具有三維立方晶格結(jié)構(gòu)，為鋰離子提供了快速傳輸通道，室溫離子電導(dǎo)率可超越液態(tài)電解液水平，但含鍺元素導(dǎo)致原材料成本高；Li6PS5X雖然電導(dǎo)率相對較低，但原材料成本更低，且對鋰金屬負極相對穩(wěn)定，具有較大發(fā)展?jié)摿?；Thio-LISICONs的離子電導(dǎo)率介于二者之間，同時具有高變形能力，室溫下壓實效果更佳。硫化物固態(tài)電解質(zhì)在全固態(tài)電池領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，但仍需克服空氣穩(wěn)定性差、規(guī)?；a(chǎn)難度大等挑戰(zhàn)。首先，其空氣穩(wěn)定性差，遇空氣會迅速水解產(chǎn)生毒性氣體硫化氫，因此電解質(zhì)的生產(chǎn)過程需要嚴格管控，甚至需要在惰性氣體氛圍下進行，這增加了生產(chǎn)成本和批量化生產(chǎn)的難度。其次，規(guī)?；慨a(chǎn)工藝尚未成熟，固相法工藝需要改善成品均勻性，降低能耗和成本；而液相法、氣相法等新型硫化物批量生產(chǎn)工藝尚未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地。圖表：三種典型的硫化物電解質(zhì)材料 圖表：硫化物生產(chǎn)工藝及技術(shù)成熟度18來源：各公司公告、類型代表公司（電解質(zhì)企業(yè)）氧化物藍固新能源規(guī)劃2000噸固態(tài)電解質(zhì)粉體，5萬噸原位固態(tài)化電解質(zhì)，1萬噸固態(tài)電解質(zhì)漿料天目先導(dǎo)千噸級電解質(zhì)產(chǎn)能清陶能源具備鹵化物固態(tài)電解質(zhì)批量化能力，產(chǎn)能60kg/天璞泰來建成年產(chǎn)200

噸LATP、LLZO固態(tài)電解質(zhì)中試線贛鋒鋰業(yè)具備百噸到千噸級LLZO、LATP產(chǎn)能硫化物中科固能將建成全球首條百噸級硫化物固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn)線預(yù)計2025-2026年實現(xiàn)滿產(chǎn)道氏技術(shù)自主研發(fā)出電導(dǎo)率高達1mS/cm的硫化物固態(tài)電解質(zhì)，并實現(xiàn)100克量級的穩(wěn)定生產(chǎn)浙江鋒鋰已研制出LGPS、LPSCl等硫化物電解質(zhì)材料，量產(chǎn)能力達到行業(yè)領(lǐng)先水平進展 類型 代表公司 進展氧化物QuantumScape推出首個5Ah商業(yè)化產(chǎn)品輝能科技鋰金屬負極+NCM811+氧化物體系，臺灣Taokefactory落成，規(guī)劃產(chǎn)能2GWh聚合物Bolloré/

BlueSolution磷酸鐵鋰+鋰金屬+聚合物體系，法國和加拿大工廠總產(chǎn)能達到1.5GWh硫化物三星SDI樣品能量密度突破900wh/LSolid

Power完成20Ah電池開發(fā)寧德時代完成10Ah級別試驗平臺搭建，20Ah電池進入試制階段廣汽集團完成30Ah車規(guī)級產(chǎn)品發(fā)布聚合物/無機物復(fù)合清陶能源完成關(guān)鍵材料的開發(fā)，復(fù)合電解質(zhì)膜電導(dǎo)率>1mS/cm,復(fù)合膜厚度20-40μm固態(tài)電解質(zhì)環(huán)節(jié)：各企業(yè)采取多條路線并行研發(fā)的策略，行業(yè)百花齊放。氧化物電解質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈已初步具備規(guī)?；?yīng)能力：多數(shù)廠家能夠?qū)崿F(xiàn)百噸級中試供應(yīng)，天目先導(dǎo)、藍固新能源等頭部廠家，更是已經(jīng)具備了千噸級別的產(chǎn)能。硫化物電解質(zhì)的規(guī)模化量產(chǎn)能力有待提升：目前單批次產(chǎn)出率仍然較低，僅有少數(shù)廠家實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)，單釜產(chǎn)出規(guī)模多在公斤級。電池制造環(huán)節(jié)：氧化物、聚合物全固態(tài)電池步入工程化初期。氧化物和聚合物全固態(tài)電池已經(jīng)步入了工程化的初期階段。核心廠家正在著手搭建GWh級別的產(chǎn)線。同時，對于硫化物全固態(tài)電池的開發(fā)，也正在從小尺寸、低疊層數(shù)的實驗室樣品電池，向大尺寸、高容量的車規(guī)級產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，以推動其商業(yè)化進程。圖表：核心電解質(zhì)廠商相關(guān)進展 圖表：核心電池企業(yè)相關(guān)進展19目CONTENT

ONTENTS32025年行業(yè)展望：低空經(jīng)濟風口來臨，應(yīng)用場景拓寬；政策有望加碼，產(chǎn)業(yè)地位提升20來源：Wind、各公司公告、復(fù)盤：固態(tài)電池行業(yè)仍處于前期技術(shù)積累階段，2023年以來出現(xiàn)多輪階段性主題行情，受行業(yè)熱點事件驅(qū)動；2024年，逐步形成半固態(tài)電池、全固態(tài)硫化物電池兩條主線。圖表：2023-2024年固態(tài)電池行情復(fù)盤21來源：Roland

Berger、固態(tài)電池拓寬eVTOL的性能邊界，潛在應(yīng)用場景增加。eVTOL采用純電動力驅(qū)動，能夠?qū)崿F(xiàn)垂直起降和分布式推進。然而，與乘用車相比，eVTOL對重量的敏感度更高，續(xù)航里程成為制約其使用周轉(zhuǎn)率和商業(yè)化應(yīng)用場景拓展的關(guān)鍵因素。此外，在高空航行過程中，穩(wěn)定性和安全保障同樣至關(guān)重要。固態(tài)電池是解決eVTOL等低空航天器痛點問題的方案。相較于傳統(tǒng)液態(tài)電池，固態(tài)電池的能量密度大幅提升，這意味著在同等載重下，航空器能夠擁有更長的續(xù)航里程。同時，固態(tài)電池摒棄了可燃的液態(tài)電解液，從根本上消除了熱失控的風險，為航空器的安全飛行提供了有力保障。政策環(huán)境為eVTOL市場規(guī)模的持續(xù)增長創(chuàng)造了有利的條件。2023年底，中央經(jīng)濟工作會議正式將低空經(jīng)濟確立為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，隨后在2024年的政府工作報告中，“低空經(jīng)濟”首次被提及。地方政府緊跟步伐，紛紛出臺相關(guān)政策，涉及資金補貼、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面，以支持低空經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展。與此同時，隨著eVTOL技術(shù)的不斷進步和監(jiān)管體系的日益完善，城市空中交通需求有望被進一步激發(fā)。據(jù)Roland

Berger預(yù)測，至2030年，全球載人運營的eVTOL數(shù)量將達到5000架次，并有望在2050年進一步增長至16萬架次。其中，根據(jù)國新辦提供的數(shù)據(jù)，中國低空經(jīng)濟規(guī)模到2030年有望突破兩萬億元。圖表：全球載人運營eVTOL數(shù)量預(yù)測22來源：各國規(guī)劃文件、日本《日本蓄電池產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略》立研發(fā)平臺，啟動全固態(tài)電池基礎(chǔ)技術(shù)評估和開發(fā)相較于歐美日韓等國家，國內(nèi)在固態(tài)電池領(lǐng)域的政策與資金投入相對滯后。中國在傳統(tǒng)液態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈上已建立起顯著優(yōu)勢，而歐美日韓則提前布局，將重心轉(zhuǎn)向下一代電池技術(shù)路線，旨在打破現(xiàn)有格局。從歷史角度看，這些國家對固態(tài)電池的布局較早，提供的政策和資金支持遠超國內(nèi)，并已各自形成了特色鮮明的發(fā)展模式。圖表：各國針對固態(tài)電池發(fā)展的相關(guān)政策及資金支持情況國家/區(qū)域 規(guī)劃文件 內(nèi)容 資金支持規(guī)劃建立硫化物全固態(tài)標準電池模型、建

日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省（METI）在2024年發(fā)布電池供應(yīng)保證計劃，至年底共批準四大全固態(tài)電池相關(guān)的研發(fā)項目，補助金額最高約達48.5億人民幣歐盟《BATTERY2030+》固態(tài)電池被列為發(fā)展目標批準固態(tài)電池投資專項，多國共同出資32億歐元，同時從私人投資商中籌集50億歐元投入固態(tài)電池美國《美國國家鋰電發(fā)展藍圖

2021-2030》部署固態(tài)電池發(fā)展美國能源部宣布為26個實驗室項目提供2.09億美元的資金，開發(fā)固態(tài)電池及快充技術(shù)；韓國2030

K-battery

產(chǎn)業(yè)規(guī)劃（2021年）重點發(fā)展全固態(tài)、鋰硫、鋰金屬電池政府將于2023年至2028年投入3066億韓元，私有企業(yè)至2030年將投入20萬億（~151億人民幣）韓元用于研制下一代電池技術(shù)中國《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》、《鋰電池行業(yè)規(guī)范條件（2024年本）》將固態(tài)電池列入行業(yè)重點發(fā)展對象并提出加快研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程累計支持國家資金超10億元23韓國模式：電池巨頭牽頭，打造完整的本土產(chǎn)業(yè)生態(tài)。早在2018年11月，LG化學(xué)、三星SDI和SKI這三大韓國電池企業(yè)便攜手組建了聯(lián)盟，共同宣布將致力于開發(fā)包括固態(tài)電池在內(nèi)的下一代電池核心技術(shù)。進入2023年，SKI與美國初創(chuàng)企業(yè)Solid

Power簽署了諒解備忘錄（MOU），標志著Solid

Power將融入韓國的電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)，與當?shù)匮邪l(fā)機構(gòu)、設(shè)備制造商及材料供應(yīng)商展開深入合作。2024年，三星SDI亦啟動全固態(tài)電池國內(nèi)供應(yīng)鏈的構(gòu)筑。日本模式：傾國之力推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)、學(xué)界、政府形成協(xié)同效應(yīng)。專利布局方面，日本優(yōu)勢顯著，全球全固態(tài)電池專利申請排行榜前五名中，日本企業(yè)占四席，豐田以超過1300件的專利申請量高居榜首。2023年，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)（NEDO）的支持下，鋰離子電池材料評價研究中心（LIBTEC）牽頭，攜手17家科研機構(gòu)及33家來自汽車、電池和材料領(lǐng)域的企業(yè)，共同啟動了為期五年的全固態(tài)電池材料基礎(chǔ)技術(shù)評估與開發(fā)項目，該項目首年預(yù)算高達18億日元。日本通過構(gòu)建獨特的產(chǎn)官學(xué)合作機制，一方面能夠集中優(yōu)勢資源，精準攻克固態(tài)電池技術(shù)的核心難題，推動開發(fā)與驗證流程的規(guī)范化、標準化；另一方面，促進全產(chǎn)業(yè)鏈的緊密協(xié)作，有助于縮短研發(fā)周期，加速固態(tài)電池的商業(yè)化進程。圖表：韓國固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圖表：日本固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)節(jié) 相關(guān)布局電池三星SDI：水原研發(fā)中心全固態(tài)試產(chǎn)線2023年投入使用，進入產(chǎn)品原型交付階段；LG：與固態(tài)電池技術(shù)公司Factorial

Energy簽署MOU；SKI：參股SES

AI、Solid

Power，與后者在韓國建設(shè)固態(tài)產(chǎn)線，硫化物電解質(zhì)

規(guī)劃2025年投產(chǎn)。

銅箔企業(yè)Lotte

Energy：擬投150億韓元建設(shè)工廠，2024年6月底生產(chǎn)能力將達70噸；三星電子：規(guī)劃2025年內(nèi)出樣，擬將產(chǎn)能擴大到每年1200噸；Samyang/Solid

Ionics：規(guī)劃2027年在蔚山建設(shè)1200噸/年電解質(zhì)工廠。Samyang：建設(shè)硫化鋰供應(yīng)鏈；電解質(zhì)原材料：

ISU特種化學(xué)：2024年3月與慶尚北道和龜尾市簽訂MOU建設(shè)硫硫化鋰 化鋰工廠；

三星電子：規(guī)劃2025年開始投資3000億韓元建設(shè)新工廠。

來源：各公司公告、廠家 相關(guān)布局車企豐田擬在電池開發(fā)投入137億美元，規(guī)劃將固態(tài)電池成本降低

50%，目標在2027～2028年實現(xiàn)商業(yè)化 開發(fā)和推出半固態(tài)和全固態(tài)電池等新一代電池，擬430億日本田

元投資全固態(tài)電池示范生產(chǎn)線（~21.46億元），并計劃于日產(chǎn)

2025年1月開始生產(chǎn) 成功開發(fā)全固態(tài)電池，目標2025年開始試生產(chǎn)，2028年量產(chǎn)一款全固態(tài)電池驅(qū)動電動汽車材料廠出光興產(chǎn)致力硫化物固態(tài)電解質(zhì)的量產(chǎn)技術(shù)開發(fā)，擁有小型試驗工廠，并正在擴充產(chǎn)能AGC具備熔解硫化鋰等原料的自主技術(shù)。宣布將開展硫化物固態(tài)電解質(zhì)業(yè)務(wù)，計劃到2025年設(shè)置大型試驗設(shè)備，2027～

2028年之前實現(xiàn)商業(yè)化，2030年實現(xiàn)100億日元的年收入

三井金屬已在量產(chǎn)試驗設(shè)施完成全固態(tài)鋰離子電池固體電解質(zhì)的驗證，并開始提供樣品；年產(chǎn)量10噸以上，擬擴大到幾十噸24歐美模式：美國初創(chuàng)型科技公司主導(dǎo)開發(fā)，歐洲傳統(tǒng)老牌車廠定向進行扶植。以參股的形式參與公司運營，為準固態(tài)、全固態(tài)電池的研發(fā)提供資金、裝車應(yīng)用平臺以及工程化經(jīng)驗，共同推進全固態(tài)電池的驗證及商業(yè)化。對于技術(shù)路線的選擇，各企業(yè)均以實現(xiàn)鋰金屬負極的應(yīng)用作為核心目標，當前正極材料仍舊沿用中高鎳三元體系。來源：各公司公告、圖表：歐美固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)公司總部參投車企（截止2025.2.7）潛在搭載車企產(chǎn)品進展/規(guī)劃SES波士頓通用集團（~0.28

）SKI（~8.83

）通用汽車、現(xiàn)代汽車、本田105.8Ah鋰金屬負極電池(32+層)，實測能量密度達到399Wh/Kg、862

Wh/L2024年建設(shè)兩條動力電池B樣產(chǎn)線Solid

Power科羅拉多州寶馬集團（持股~5.81

）福特集團（持股~6.45

）寶馬、福特規(guī)劃2025年與SKI完成產(chǎn)線的建設(shè)，并啟動驗證Quantum

scape加州圣地亞哥大眾集團（保時捷汽車控股公司持股~16.82

）大眾2024年推出首個商業(yè)化產(chǎn)品QSE-5的B樣2025年裝配下一代產(chǎn)線，大批量生產(chǎn)B樣Factorial波士頓奔馳（領(lǐng)投

D輪融資）Stellantis（領(lǐng)投

D輪融資）奔馳、Stellantis、現(xiàn)代汽車推出采用干式涂層工藝的40Ah全固態(tài)電池A型樣品25來源：中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺、中國：依托液體電池堅實的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，當前國內(nèi)研發(fā)重點聚焦于半固態(tài)電池。半固態(tài)電池作為液態(tài)電池的延伸，并不屬于顛覆性的技術(shù)變革。以往，在固態(tài)電池領(lǐng)域進行大規(guī)模投入的僅有行業(yè)龍頭，如寧德時代；以及由核心科研團隊孵化并收獲到車企定向扶持的企業(yè)，如衛(wèi)藍新能源和清陶新能源。鑒于固態(tài)電池及其關(guān)鍵原材料的研發(fā)壁壘高，研發(fā)投入大，且投資回報周期長，多數(shù)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)持謹慎觀望態(tài)度。因此，國家層面的政策引導(dǎo)和支持在此類技術(shù)的推進中扮演著至關(guān)重要的角色。來自外部的威脅促使國內(nèi)開始投入固態(tài)電池的研發(fā)競賽。2024年，國家積極引領(lǐng)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構(gòu)建：一方面，根據(jù)《中國日報》報道，國內(nèi)計劃斥資約60億元推動全固態(tài)電池的研發(fā)，前所未有的資金支持預(yù)計將產(chǎn)生鯰魚效應(yīng)，激勵產(chǎn)業(yè)鏈各方加大投入；另一方面，政府、產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)界、研究機構(gòu)及金融機構(gòu)有望攜手合作，在多部委和中國產(chǎn)學(xué)研合作促進會的支持下，中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺（CASIP）成立。該平臺將立足國家發(fā)展戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)實際需求，推動高水平的學(xué)術(shù)交流與技術(shù)協(xié)同攻關(guān)，明確技術(shù)路徑，搭建公共服務(wù)平臺，以加速推動我國全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的步伐。圖表：中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺定位26目CONTENT

ONTENTS4投資建議：上游核心材料迎來機遇27來源：姜鵬峰等.《固態(tài)電解質(zhì)鋰鑭鋯氧（LLZO）的研究進展》、Science

Advances、半固態(tài)電池本質(zhì)上是液態(tài)電池技術(shù)路線的延伸，而非顛覆性創(chuàng)新。然而，該路線融入了固態(tài)電池的關(guān)鍵增量材料，因此，半固態(tài)電池的率先應(yīng)用有望促進固態(tài)電解質(zhì)材料體系與工藝的開發(fā)、加速供應(yīng)鏈的構(gòu)建，并推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的形成。氧化物路線是半固態(tài)電池電解質(zhì)的主流體系，受益環(huán)節(jié)為上游的鋯系材料：氧化物電解質(zhì)的主流體系為LLZO。基于石榴石型結(jié)構(gòu)的LLZO，化學(xué)式為Li7La3Zr2O12，通過固相燒結(jié)法合成，主要原材料為碳酸鋰Li2CO3、氫氧化鑭La(OH)3、氧化鋯ZrO2和氧化鋁Al2O3。根據(jù)化學(xué)式，合成1噸的LLZO，不考慮損耗，理論上需要原材料氧化鋯ZrO2約0.2934噸；假設(shè)生產(chǎn)每GWh電池，消耗高鎳三元正極1689噸，同時半固態(tài)電池里電解質(zhì)的使用量為正極重量的5wt；則生產(chǎn)每GWh電池，固態(tài)電解質(zhì)消耗量可高至84.5噸，對應(yīng)約24.8噸的氧化鋯需求。鹵化物是氧化體系的衍生體系，兼具性能和成本優(yōu)勢，是潛在路線之一。Li2ZrCl6在潮濕氣氛中的穩(wěn)定性高，原材料易得，是典型的氯化物體系。參照化學(xué)式，生成1噸的Li2ZrCl6型鹵化物，不考慮損耗，理論上需要四氯化鋯ZrCl4原材料約0.7332噸；假設(shè)生產(chǎn)每GWh電池，消耗高鎳三元正極1689噸，且半固態(tài)電池里電解質(zhì)的使用量為正極重量的5wt；則生產(chǎn)每GWh電池，固態(tài)電解質(zhì)消耗量可高至84.5噸，對應(yīng)約61.9噸的氯化鋯需求。圖表：鋯系材料單位需求測算28來源：公司公告、半固態(tài)電池裝機量加速提升，拉動上游鋯系原料需求增長。根據(jù)EVTank數(shù)據(jù)，2024年固態(tài)電池裝機量突破GWh級別，到2030年，全球固態(tài)電池的出貨量有望達到614.1GWh，其中大部分為半固態(tài)電池，2024-2030年復(fù)合增長率約為139。參考上述測算，預(yù)計2030年氧化物/鹵化物固態(tài)電解質(zhì)需求約為5.19萬噸，分別對應(yīng)氧化鋯、四氯化鋯需求約1.52萬噸和3.8萬噸。相關(guān)標的：三祥新材。公司在固態(tài)電池電解質(zhì)及其原材料、核級氧化鋯以及鎂鋁合金結(jié)構(gòu)件等多個業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)多點布局，開辟多條增長曲線。固態(tài)電池電解質(zhì)原材料方面，作為國內(nèi)鋯系材料的領(lǐng)軍企業(yè)，公司成功開發(fā)了電池級氧化鋯和四氯化鋯材料，已建設(shè)鋯基氯化物材料制備工藝小試開發(fā)線，并提供給下游客戶及相關(guān)科研院所進行氯化物電解質(zhì)合成及組裝固態(tài)電池驗證，整體性能表現(xiàn)優(yōu)良，目前鋯基氯化物已向下游固態(tài)電池工廠實現(xiàn)小批量供貨。圖表：三祥新材業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)（截至2024年H1）海綿鋯工業(yè)級海綿鋯：5000噸核級海綿鋯，新建

1300噸生產(chǎn)項目三祥新材80%遼寧華鋯60%遼寧華祥38.62%寧德文達68%寧德三祥納米氧氯化鋯規(guī)劃10

萬噸氧氯化鋯項目，產(chǎn)品為各類鋯化合物制品的中間體。納米氧化鋯鎂鋁系產(chǎn)品鎂合金建筑模板鎂、鋁合金電池

PACK

結(jié)構(gòu)件大型一體化壓鑄29固態(tài)電池迭代路線的核心追求是挖掘電池能量密度的邊界，硅基負極替代石墨負極，理論克容量顯著提高，電池能量密度實現(xiàn)突破。硅基負極的技術(shù)路線主要包括：研磨法硅碳、硅氧和CVD法硅碳，其中，CVD法硅基負極性能突出。相較傳統(tǒng)研磨法，CVD法工藝先制備多孔碳材料作為基底，隨后使硅烷氣體流經(jīng)此基底并發(fā)生裂解，形成納米硅沉積于多孔碳的孔隙中。多孔碳的內(nèi)部空隙不僅能有效緩解硅在充放電時的體積膨脹，賦予硅基負極低膨脹率與優(yōu)越的循環(huán)性能。CVD法硅基負極的性能在很大程度上取決于多孔碳材料的質(zhì)量。多孔碳材料是一種由含碳前驅(qū)體經(jīng)過特殊工藝處理得到的、具備豐富孔隙結(jié)構(gòu)的炭素材料。它不僅是硅沉積的基材，還對鋰離子的嵌入與脫出過程具有直接影響。如果能在碳骨架上能夠形成穩(wěn)定且分布均勻的孔徑，對于促進納米硅的有效沉積以及體積膨脹的限制將產(chǎn)生顯著效果。然而，多孔碳的生產(chǎn)也面臨諸多挑戰(zhàn)，如前驅(qū)體的批量穩(wěn)定生產(chǎn)、原材料的穩(wěn)定供應(yīng)以及成本控制等，這些因素同樣對其未來的應(yīng)用前景起著決定性作用。相關(guān)標的：圣泉集團。公司自2017年起便積極布局電池材料領(lǐng)域。在硅碳用多孔碳材料研發(fā)方面，公司依托集團獨有的生物質(zhì)精煉技術(shù)和先進的樹脂制備工藝，成功開發(fā)出適用于CVD法硅基負極的前驅(qū)體材料。公司球形多孔碳技術(shù)全球領(lǐng)先，產(chǎn)品孔結(jié)構(gòu)均一可控、抗膨脹性能卓越，確保了硅烷沉積的均勻性和一致性。同時，多孔碳產(chǎn)品還展現(xiàn)出出色的抗壓能力，即使在高壓實條件下也不易破碎，從而實現(xiàn)了電池的長循環(huán)性能。在產(chǎn)能方面，圣泉集團目前擁有300噸多孔碳材料的生產(chǎn)能力，并計劃于2025年2月新建一條1000噸生產(chǎn)線并投產(chǎn)，有望鞏固其在市場上的先發(fā)優(yōu)勢。來源：艾邦鋰電網(wǎng)、30硫化物電解質(zhì)上游原料產(chǎn)能缺口較大，制約成本降低。硫化物固態(tài)電解質(zhì)的行業(yè)模式預(yù)計將演化為電池廠掌控核心配方，并由上游材料廠進行代工生產(chǎn)的格局。因此，對于上游的硫化物固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn)商而言，降低生產(chǎn)成本成為了提升其競爭力的關(guān)鍵要素。然而，當前硫化物電解質(zhì)上游原材料硫化鋰的產(chǎn)能存在顯著缺口，成為了制約成本降低的瓶頸因素。這主要體現(xiàn)在兩個方面：1）硫化鋰過去主要應(yīng)用于半導(dǎo)體和化學(xué)催化領(lǐng)域，市場需求相對較小，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)內(nèi)廠商的年產(chǎn)能普遍維持在噸級水平；2）由于電池設(shè)計配方尚未完全定型，硫化物電解質(zhì)及其上游原材料的方案仍需不斷聯(lián)動調(diào)整。并且行業(yè)內(nèi)尚未形成標準化的性能要求和評價指標，量產(chǎn)條件尚不成熟。全固態(tài)電池行業(yè)對硫化鋰的需求產(chǎn)生了顯著的推動作用：當前全固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)設(shè)計未定型，對于硫化物電解質(zhì)的使用量，各家方案差距較大。假設(shè)生產(chǎn)每GWh電池，消耗高比容量正極約1441噸，硫化物電解質(zhì)的使用量占正極重量的25

wt，則每生產(chǎn)1GWh電池，消耗硫化物電解質(zhì)360噸，對應(yīng)約159-185噸的硫化鋰需求。硫化鋰核心壁壘：1）客戶壁壘，硫化鋰原料的質(zhì)量對終端電池的性能影響較大，并且廠家無法獨立研發(fā)，需要依賴電池廠的技術(shù)輸入和反饋；2）工程化能力要求高：對產(chǎn)品純度，粉體形貌特征、團聚度有嚴格要求，如何在放大生產(chǎn)的過程，保證批次一致性是對工藝能力的考驗。核心標的：有研新材。公司的高性能硫化鋰已對動力電池客戶實現(xiàn)小批量供應(yīng)，當前各家電池廠的配方仍處于技術(shù)嚴格保密階段，公司卡位優(yōu)勢明顯，有望在產(chǎn)業(yè)初期形成較強的客戶粘性。來源：中國科學(xué)雜志社、圖表：硫化鋰材料單位需求測算31來源：科研云平臺、半固態(tài)電池產(chǎn)線與傳統(tǒng)液態(tài)電池產(chǎn)線具有較高的兼容性。首先，半固態(tài)電池保留了電解液和隔膜，同時僅將固態(tài)電解質(zhì)作為添加劑加入正極或涂覆在隔膜基膜表面，因此其產(chǎn)線、設(shè)備能夠很好地適配傳統(tǒng)液態(tài)電池的制造流程；其次，氧化物固態(tài)電解質(zhì)因其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，能夠與傳統(tǒng)濕法生產(chǎn)工藝實現(xiàn)良好的兼容。全固態(tài)電池的生產(chǎn)流程需要進行較大幅度的調(diào)整，干法工藝的引入是核心變化之一。傳統(tǒng)液態(tài)電池采用的是濕法生產(chǎn)工藝，這一過程中，正負極的活性物質(zhì)與各種添加劑需要先通過溶劑進行溶解，并在充分攪拌后形成均勻的漿料。隨后，這些漿料會被涂布到相應(yīng)的基材上，經(jīng)過溶劑蒸發(fā)和輥壓壓縮等步驟，最終制成極片。然而，在全固態(tài)電池的生產(chǎn)中，干法工藝取代了濕法工藝。干法工藝直接將活性物質(zhì)與添加劑等固體粉料進行均勻混合，并加入粘接劑以形成自支撐膜。之后，混合均勻的干料會通過噴涂和輥壓等步驟覆蓋在集流體表面，整個過程中無需使用任何液體溶劑。這一變化不僅簡化了生產(chǎn)工藝，還有助于提高電池的安全性和性能。圖表：傳統(tǒng)液態(tài)電池生產(chǎn)工藝 圖表：全固態(tài)電池生產(chǎn)工藝變化32全固態(tài)電池的生產(chǎn)向干法工藝迭代的趨勢已明確：1）干法工藝對于硫化物全固態(tài)電池是剛需。盡管硫化物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率理論上接近液態(tài)電解液，但其對環(huán)境和溶劑的高度敏感性使得傳統(tǒng)濕法工藝難以適用。濕法工藝中，正負極極片可能殘留溶劑，會對電解質(zhì)性能造成折損；2）干法工藝相較于傳統(tǒng)濕法工藝，在成本和效率上具有顯著優(yōu)勢。一方面，干法工藝無需溶劑，從而降低了原材料成本，并省去了溶劑回收和干燥設(shè)備，進而減少了廠房空間占用和設(shè)備成本。另一方面，干法工藝整合了涂布和烘干工序，極大地提高了生產(chǎn)效率；3）由于去除了漿料涂覆后的溶劑蒸發(fā)過程，干法工藝極片在壓實密度、孔隙率及固固界面性能上具備顯著優(yōu)勢，同時電極厚度和均勻性更加易于控制，適用于超高載量電極制備，符合固態(tài)電池迭代趨勢。目前，全固態(tài)電池技術(shù)尚處于方案探索的初級階段，技術(shù)路徑尚未明確。與硫化鋰材料的研發(fā)情況相似，設(shè)備制造商現(xiàn)階段難以獨立進行開發(fā)工作，因為設(shè)備的構(gòu)思、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及參數(shù)調(diào)整均高度依賴于電池制造商的技術(shù)輸入和反饋。相關(guān)標的：納科諾爾。2024年，清研納科建成首條鋰電池用干法電極全自動化貫通線。接下來，公司將聚焦干法制片的工藝穩(wěn)定性及成本優(yōu)化，同時探索固態(tài)電池應(yīng)用的商業(yè)化可能性。2025年10月將籌建國內(nèi)首條GWh鋰電干法電極自動化產(chǎn)線，裝備上實現(xiàn)1000mm幅寬、80m/min的機型規(guī)?；慨a(chǎn)。在客戶拓展方面，納科諾爾已與國內(nèi)頭部客戶簽訂了干法電極設(shè)備采購合同，與四川新能源汽車創(chuàng)新中心有限公司等全固態(tài)電池核心研發(fā)團隊建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，卡位優(yōu)勢明顯。來源：各公司公告、Dry

electrode

technology,

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rising

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solid-state

battery

industrialization、圖表：全固態(tài)電池干法工藝示意圖圖表：全固態(tài)電池核心廠家工藝布局情況33全固態(tài)電池剛需輔材：干法粘結(jié)劑。全固態(tài)電池生產(chǎn)方式向干法工藝的轉(zhuǎn)型，干法電極技術(shù)的核心在于粉末混合過程中將粘結(jié)劑進行纖維化處理，進而構(gòu)建出具有自支撐性的干法電極膜。粘結(jié)劑的種類及其在極片上的分布效果，會直接影響電極的強度和電池的整體性能，同時，粘結(jié)劑的添加量也會對干法電極的生產(chǎn)效率產(chǎn)生顯著影響。傳統(tǒng)鋰電池使用的PVDF粘結(jié)劑與固態(tài)電解質(zhì)的兼容性不佳，不適用于全固態(tài)電池的干法工藝；聚四氟乙烯（PTFE）性能出色，在干電極技術(shù)中被廣泛用作粘結(jié)劑材料。首先，PTFE展現(xiàn)出