一、引言
固態電池憑借其高能量密度、高安全性和長壽命等顯著優勢，有望在新能源汽車、儲能系統、消費電子等領域實現廣泛應用，對推動能源革命和可持續發展具有重要意義。近年來，固態電池的應用與研發進展一直是投資者關心的熱點話題，關鍵材料的突破成為固態電池產業化的關鍵瓶頸，不少新材料公司正利用自身的產業基礎解決固態電池材料的難點問題，搶占市場先機。
二、固態電池行業現狀
(一)市場規模與出貨量
根據EVTank聯合伊維經濟研究院發布的《中國固態電池行業發展白皮書(2025年)》，2024年全球固態電池出貨量達到5.3GWh，同比大幅增長4.3倍，全部為半固態電池，主要為中國企業生產。EVTank預計全固態電池將在2027年實現小規模量產，到2030年將實現較大規模的出貨，預計到2030年全球固態電池出貨量將達到614.1GWh，在整體鋰電池市場的滲透率約為10%。
在中國市場，據中研普華產業研究院的《2025-2030年中國固態電池行業全景調研與發展趨勢預測報告》數據顯示，2023年中國固態電池的市場空間達到約10億元，預計2024年中國固態電池市場空間將達到17億元，2025年將達到29億元，同比增長70%。出貨量方面，2023年中國固態電池出貨量約2.50GWh，2024年增長至7.00GWh，2025年達到10.00GWh。
(二)企業競爭格局
固態電池行業吸引了眾多企業的布局。國內方面，寧德時代、比亞迪等頭部電池廠商憑借強大的技術實力和市場占有率，在固態電池領域占據領先地位。寧德時代在凝聚態電池和硫化物電解質路線方面取得了顯著進展，其開發的凝聚態電池技術，通過優化電解質材料和電極結構等方式降低了固態電池的界面阻抗。比亞迪則在硫化物電解質路線方面進行了深入研發，提高了固態電池的循環壽命和安全性。
此外，衛藍新能源、清陶能源等新興企業也在固態電池領域嶄露頭角。衛藍新能源聚焦半固態電池，與蔚來合作推進裝車驗證;清陶能源在氧化物電解質方面取得突破，產能達2000噸/年。國際方面，日本豐田、美國QuantumScape等企業在全固態電池領域技術領先。
(三)產業鏈發展
固態電池產業鏈包括上游原材料供應、中游電池制造和下游應用領域。在上游原材料方面，鋰、鎳、鈷等金屬礦產以及正極材料、負極材料、固態電解質等企業之間的競爭激烈。下游應用領域，新能源汽車、儲能系統、消費電子等企業對固態電池的需求不斷增加，推動了固態電池市場的發展，同時也促使電池企業不斷提升產品性能和降低成本，以滿足不同應用領域的需求。
三、關鍵材料研發進展
(一)電解質材料
固態電解質是固態電池的核心技術，其性能直接影響電池的性能。目前，固態電解質主要分為聚合物、氧化物、硫化物和鹵化物四種體系。
硫化物電解質因其高離子電導率成為主流技術路線，目標能量密度在400Wh/kg以上。然而，硫化物電解質也存在成本高、與電極材料的界面穩定性差等問題。氧化物電解質具有較高的室溫離子電導率、優異的電化學穩定性和良好的循環性能，但與正負極材料的界面接觸較差，導致界面阻抗較高。聚合物電解質柔韌性好，但導電率較低。鹵化物電解質近年來也受到關注，其具有較高的離子電導率和良好的化學穩定性，但制備工藝復雜。
不少新材料公司正針對這些難點進行研發。例如，在硫化物電解質方面，一些企業致力于降低成本，提高其與電極材料的界面穩定性;在氧化物電解質方面，通過材料改性和結構設計降低界面阻抗;在鹵化物電解質方面，不斷優化制備工藝。
(二)電極材料
在鋰金屬負極方面，通過表面處理和復合材料開發，鋰金屬負極的穩定性和循環壽命得到顯著提升。正極材料方面，鎳鈷錳氧化物(NMC)、鋰鐵錳氧化物(LMO)等材料在能量密度和穩定性方面得到優化。例如，富鋰錳基正極理論容量可達320毫安時/克，電壓平臺為3.7—4.6伏，均顯著高于傳統低鎳三元和磷酸鐵鋰正極材料，被認為是全固態電池的理想正極材料，但正極材料在技術發展中仍面臨能量密度、安全性能與成本無法兼顧的挑戰。
(三)新材料公司的突破
不少新材料公司正利用自身的產業基礎解決固態電池材料的難點問題，搶占市場先機。例如，旭華科技研發的曲面石墨烯，在石墨烯基礎上進行控制產品尺寸和防抱團兩大突破，使得碳原子處于一定的應力狀態，形成了一種新型的石墨烯結構，應用于固態電池電解質和正負極材料中，可以提升石墨烯表面和電極之間的穿梭運動，在充放電速度、電池容量、循環壽命等方面進行指數級突破。
四、固態電池應用領域拓展情況
(一)新能源汽車
新能源汽車市場是固態電池的重要應用領域。固態電池憑借其高能量密度和高安全性等優勢，能夠解決新能源汽車續航里程短、充電時間長和安全隱患等問題。蔚來ET7就搭載了150度半固態電池，實際續駛里程突破1000km。隨著技術的不斷進步和成本的降低，固態電池在新能源汽車領域的應用將越來越廣泛。國內主要電池企業規劃在2025—2027年間實現半固態電池規模化量產，能量密度普遍瞄準350—400Wh/kg，為新能源汽車提供更強大的動力支持。
(二)儲能系統
隨著全球能源轉型的加速推進，儲能系統在電力調峰、調頻、備用電源等方面的作用日益凸顯。固態電池的高安全性和長循環壽命使其成為儲能領域的理想選擇。特別是海外市場需求持續放量，美國、中東等地區的大規模儲能項目增長確定性較高，有望為固態電池需求貢獻新的增量。例如，華為、vivo計劃推出半固態電池手機，儲能領域有望實現長周期、高安全儲能。
(三)消費電子
智能手機、平板電腦等便攜式電子設備對電池的能量密度和壽命要求極高。固態電池的低自放電率和長循環壽命將成為這些設備的理想選擇。2024年底，VIVO將半固態電池應用到了2000元—4000元價位的中端機S20上，進一步擴大了半固態電池在消費電子市場的應用范圍。
(四)新興領域
除了新能源汽車和儲能市場，固態電池在低空經濟(如eVTOL)、人形機器人、智能穿戴設備等新興領域也有廣闊的應用前景。這些領域對電池的能量密度、安全性和可靠性要求極高，固態電池完全滿足其需求。例如，國軒高科、寧德時代等企業已與航空制造商展開合作，推進電動載人飛機項目;在人形機器人領域，全固態電池的高功率特性可滿足瞬時大電流放電需求。
五、固態電池行業面臨的挑戰
(一)技術瓶頸
離子電導率與界面穩定性：界面工程是當前研發的核心難點，固態電解質與電極的固固接觸阻抗高，導致固態電池在充放電過程中存在較大的內阻損失，影響電池的性能和壽命。
材料成本：固態電解質原材料(如氧化鋯、硫化鋰)價格高昂，2030年前需通過規模化降低30%以上成本。
設備升級：全固態電池需全新生產工藝，如干法壓制成型設備，頭部鋰電設備廠商(如先導智能)已布局相關技術，但目前設備尚未完全成熟。
(二)產業化難題
生產設備不成熟：固態電池的生產設備尚未成熟，導致良率低、成本高。例如，全固態電池當前成本約4—5元/Wh，是傳統鋰電池的2倍以上。
技術路線分歧：目前，硫化物、氧化物、聚合物等路線并存，若主流技術未及時確定，可能導致資源錯配和研發效率低下。
六、固態電池行業未來發展趨勢
(一)技術創新持續推動行業發展
新材料研發：據中研普華產業研究院的《2025-2030年中國固態電池行業全景調研與發展趨勢預測報告》分析預測，隨著材料科學的不斷進步，新型電池材料如固態電解質、高鎳三元正極等將逐漸應用于固態電池領域，提高電池的能量密度和安全性。例如，開發具有更高離子電導率的硫化物電解質替代材料，或者通過材料改性和結構設計降低氧化物電解質的界面阻抗。
智能化制造：智能化制造技術將應用于固態電池的生產過程中，提高生產效率和產品質量。例如，通過引入智能制造系統，實現生產過程的自動化和智能化控制。
電池回收與再利用：隨著新能源汽車市場的快速發展，固態電池的回收與再利用問題日益凸顯。未來，行業將加強電池回收與再利用技術的研發和應用，實現資源的循環利用。
(二)市場需求持續增長
新能源汽車市場：新能源汽車市場的快速發展將帶動固態電池需求的增長。隨著新能源汽車技術的不斷進步和成本的降低，新能源汽車的滲透率將不斷提高，進一步推動固態電池市場的發展。
儲能市場：儲能市場的快速發展為固態電池提供了新的增長點。隨著可再生能源的大規模應用和智能電網的建設，儲能系統的需求將不斷增加，為固態電池行業帶來新的發展機遇。
(三)產業鏈協同發展
上游材料供應：固態電池行業將加強與上游材料供應商的合作，確保原材料的穩定供應和成本控制。同時，行業還將推動上游材料的技術創新和產業升級，提高原材料的質量和性能。
下游應用拓展：固態電池行業將加強與下游新能源汽車制造商和儲能系統集成商的合作，推動固態電池在新能源汽車和儲能領域的應用拓展。同時，行業還將關注新興應用領域的發展動態，積極拓展新的市場空間。
(四)國際競爭加劇
隨著全球新能源汽車市場的快速發展，國際競爭也將進一步加劇。中國、日本、韓國等國家的固態電池企業將加強國際合作和競爭，爭奪全球市場份額。中國企業憑借在政策支持、產業鏈整合及企業創新方面的優勢，有望在全球固態電池領域實現從“跟跑”到“領跑”的跨越。
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