固態電池行業全景調研與發展趨勢分析

固態電池行業全景調研與發展趨勢分析

在全球能源轉型與“雙碳”目標的驅動下，固態電池作為下一代動力電池的核心技術方向，正從實驗室走向產業化應用。其高能量密度、高安全性及長循環壽命的特性，使其成為新能源汽車、儲能系統、低空經濟等領域的關鍵突破口。

一、固態電池行業全景調研

1.1 技術原理與核心優勢

固態電池通過固態電解質替代傳統液態電解液，實現了離子傳導與電子流動的分離。其核心優勢體現在三個方面：

安全性提升：固態電解質不可燃，從根本上規避了液態電解液泄漏、熱失控等風險。例如，小米麒麟電池在碰撞測試中實現無明火、無爆炸，驗證了固態電池的本征安全性。

能量密度突破：固態電解質可兼容高電壓正極材料(如超高鎳三元、富鋰錳基)與高比容量負極材料(如鋰金屬、硅碳負極)。理論上，全固態電池能量密度可突破500Wh/kg，滿足電動汽車續航超千公里的需求。

循環壽命延長：固態電解質與電極材料的界面穩定性更強，減少副反應發生。以當升科技開發的超高鎳正極材料為例，搭配固態電解質后循環壽命超2500次，顯著降低全生命周期成本。

1.2 技術路線分化與競爭格局

據中研普華產業院研究報告《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

固態電池技術路線呈現多元化發展，硫化物、氧化物、聚合物三大電解質體系各有突破：

硫化物路線：離子電導率最高(接近液態電解液水平)，成為全固態電池的主流方向。豐田、寧德時代等企業通過干法電極工藝降低生產成本，但硫化鋰原料成本高昂(超300萬元/噸)仍是瓶頸。贛鋒鋰業已實現硫化物電解質千噸級量產，為規模化鋪路。

氧化物路線：熱穩定性強(熱失控溫度超800℃)，但界面阻抗高導致倍率性能受限。清陶能源采用LATP材料，與理想汽車合作推出續航千公里車型，循環壽命超2000次。預計2030年氧化物路線市場份額將突破60%。

聚合物路線：柔韌性佳但導電率低(需60℃以上工作)，主要應用于可穿戴設備、無人機等領域。衛藍新能源開發原位固化聚合物技術，與小米合作推出能量密度400Wh/kg的固態電池手機，充電15分鐘續航8小時。

國際競爭中，日本豐田手握1331項固態電池專利，硫化物路線能量密度達420Wh/kg;韓國LG化學投資15億美元建設全固態電池中試線，采用卷對卷干法電極工藝，設備投資強度較濕法降低40%;美國QuantumScape與大眾合作，聚焦硫化物電解質研發。國內寧德時代、比亞迪等企業通過氧化物/硫化物雙路線布局，覆蓋60%以上產能。

1.3 產業鏈布局與關鍵環節

固態電池產業鏈呈現“啞鈴型”結構：

上游：鋰、鈷、鎳等關鍵礦產資源供應穩定，2024年全球鋰供給達140.5萬噸LCE，中國以300萬噸鋰儲量排名第四。正極材料向超高鎳三元、富鋰錳基升級，負極材料聚焦硅碳負極與鋰金屬負極。贛鋒鋰業、杉杉股份主導上游材料供應，先導智能、宏工科技提供干法電極設備。

中游：電池制造環節技術復雜度顯著提升。干法電極工藝成為全固態電池量產的主流路線，但混料均勻性、自支撐膜成型穩定性等挑戰仍待解決。寧德時代、比亞迪領跑中游制造，其氧化物/硫化物全固態電池技術路線覆蓋60%以上產能。

下游：新能源汽車、儲能系統、低空經濟構成核心應用場景。蔚來ET7搭載150度半固態電池，續航突破1000km;VIVO將半固態電池應用于中端機型，擴大消費電子市場滲透;eVTOL(電動垂直起降飛行器)對電池能量密度要求超300Wh/kg，固態電池成為理想選擇。

二、固態電池行業發展趨勢分析

2.1 技術突破：材料創新與工藝升級

中研普華產業院研究報告《2025-2030年中國固態電池行業全景調研與發展趨勢預測報告》預測，未來五年，固態電池技術將圍繞三大方向突破：

電解質材料迭代：硫化物電解質通過納米化、復合化技術提升離子電導率與機械強度;鹵化物電解質因優異的正極穩定性(兼容4V以上電壓)受到關注，寧德時代、比亞迪等企業已布局鹵化物復合應用。

負極材料升級：鋰金屬負極理論比容量達3860mAh/g，結合固態電解質本征安全性，有望成為終極負極。當前，鋰金屬負極面臨充放電過程體積變化大、鋰枝晶生長等問題，需通過壓延法、蒸鍍法等工藝優化解決。

制造工藝革新：干法電極工藝省去溶劑使用，降低生產成本，但需突破混料均勻性、連續制造效率等瓶頸。AI技術加速研發進程，寧德時代基于AI材料智能設計算法，90天內可完成材料篩選與閉環驗證。

2.2 市場規模：從百億級向千億級躍遷

全球固態電池市場正經歷爆發式增長：

新能源汽車領域：固態電池將率先應用于高端車型與長續航車型，推動續航里程突破1000公里。蔚來、廣汽等車企計劃于2026年啟動裝車驗證，2027年實現小批量量產。

儲能領域：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。固態電池的高安全性與長循環壽命使其成為儲能領域的理想選擇，預計2030年全球電力儲能累計裝機將達9860萬千瓦/2.31億千瓦時。

低空經濟領域：eVTOL對電池能量密度與安全性要求極高，固態電池可滿足其需求。隨著低空經濟被提升至戰略性新興產業地位，固態電池在該領域的應用前景廣闊。

2.3 競爭格局：全球化與本土化并存

固態電池產業競爭呈現兩大特征：

國際巨頭加速布局：豐田、三星SDI、LG化學等企業通過合資建廠、技術合作等方式加速本土化。例如，三星SDI與Stellantis合資建廠，2027年量產能量密度500Wh/kg的硫化物電池;LG化學投資15億美元建設全固態電池中試線，采用卷對卷干法電極工藝。

中國企業崛起：中國憑借完整的鋰電產業鏈、持續的技術迭代和龐大的內需市場，有望在2030年前誕生3-5家全球龍頭。中科院物理所孵化衛藍新能源、清陶能源等12家獨角獸，總估值超2000億元。寧德時代推出“巧克力換電”品牌，固態電池包支持2分鐘換電，單站日服務能力提升5倍。

2.4 政策與標準：規范與扶持并重

政策與標準體系對固態電池產業發展至關重要：

國內政策：工信部、市場監督管理總局印發《電子信息制造業2025—2026年穩增長行動方案》，提出支持全固態電池等前沿技術方向基礎研究。地方政府如江西、重慶將固態電池納入“十五五”規劃重點布局方向。

國際標準：歐盟《電池法規》要求電池公布碳足跡信息，并標注碳足跡性能等級。中國積極參與國際標準制定，推動全固態電池技術規范、性能指標和測試方法的統一。

行業自律：企業通過聯合研發、專利交叉授權等方式構建技術壁壘。例如，寧德時代與比亞迪在硫化物電解質路線形成專利聯盟，抵御國際競爭壓力。

三、挑戰與應對策略

3.1 技術瓶頸：工程化驗證與成本下降

固態電池尚未脫離產業化早期階段，核心材料研發、生產工藝優化、測試認證落地等關鍵環節仍需突破。例如，固態電解質離子輸運機制、鋰枝晶生長機制及多場耦合下的失效失控機制等核心問題尚未完全解決。企業需加大研發投入，與科研機構合作推動技術突破，同時通過中試線驗證工藝穩定性。

3.2 成本壓力：規模化生產與供應鏈整合

固態電池材料成本顯著高于液態電池，尤其是硫化物電解質原料成本高昂。企業需通過規模化生產、工藝優化及供應鏈整合降低制造成本。例如，比亞迪通過干法電極工藝將材料利用率從60%提升至90%，贛鋒鋰業開發鋰同位素分離技術，使Li⁶成本降低70%。

3.3 市場風險：需求釋放與競爭加劇

固態電池商業化進程受技術成熟度、成本下降速度及市場需求釋放節奏影響。企業需加強市場調研，動態調整產能規劃，同時通過差異化產品與生態構建提升競爭力。例如，蔚來與寧德時代合作BaaS 2.0，用戶支付電池租金即可升級固態電池，殘值率提升20%。

固態電池作為下一代動力電池的核心技術方向，正迎來產業化加速的關鍵窗口期。技術突破、成本下降與市場需求釋放將共同推動行業規模擴張。企業需把握技術迭代與市場需求變化，聚焦核心環節與技術突破，構建差異化競爭力。同時，需警惕技術、成本與市場風險，通過產業鏈協同與生態構建推動固態電池商業化進程。未來，固態電池將在新能源汽車、儲能系統及低空經濟等領域實現廣泛應用，為能源革命與可持續發展注入新動能。

欲獲悉更多關于行業重點數據及未來五年投資趨勢預測，可點擊查看中研普華產業院研究報告《2025-2030年中國固態電池行業全景調研與發展趨勢預測報告》。