固态电池全景图：方兴未艾，技术竞逐

固态电池全景图：方兴未艾，技术竞逐证券研究报告请务必阅读正文后免责条款2025年3月11日张之尧投资咨询资格编号：S1060524070005皮秀投资咨询资格编号：S1060517070004电力设备及新能源 强于大市（维持）证券分析师2要点总结※固态电池：突破电池性能瓶颈的重要技术，前景可期。固态电池是采用固态电解质的锂离子电池。固态电解质热稳定性和电化学稳定性优于常见的电解液，使其理论上可适配更高能量密度的正负极材料体系，并实现更高的本征安全性，因此，固态电池有望突破现有液态锂电池材料体系的性能瓶颈。根据固态电解质的不同，固态电池技术路线可分为硫化物/氧化物/聚合物/卤化物等路线；其中氧化物和聚合物路线存在“半固态” 的过渡方案。固态电池前景广阔，我国政策端重视固态电池路线发展，国内电池企业在硫化物全固态电池、氧化物全固态和半固态电池方面均有布局。需求端：动力、消费、低空等领域潜力出色。当前的技术阶段，固态电池产品能量密度和安全性优于液态电池，但循环寿命和充放倍率较差，且成本更高。全球锂电池主要用于动力、消费、储能三大场景，各场景对电池性能的要求各有侧重。动力和消费电池注重能量密度和安全性，固态电池推广潜力相对较好；储能场景更注重循环寿命和成本，固态电池的比较优势尚不明显。除三大传统场景外，低空飞行器、人型机器人等新场景正逐渐兴起。eVTOL和人形机器人面临轻量化和续航挑战，对电池能量密度的要求大幅提高，固态电池的发展有望成为其产业化的重要助力，而新应用领域的崛起也将为固态电池提供广阔的新市场。供给端：技术与日俱进，产业链百舸争流。固态电池作为下一代锂电池技术，其材料体系将不断革新，向更高能量密度迈进，材料迭代路径大致遵循“固态电解质→新型负极→新型正极”的顺序。固态电解质多种路线并行，领先企业侧重硫化物方向；负极材料正从传统石墨向硅基负极过渡，远期将向锂金属过渡；正极材料目前以高镍三元为主，远期富锂锰基、高压镍锰酸锂等新型正极有望得到应用。电池企业凭借对电池系统和量产工艺的理解，成为固态电池研发和材料体系革新的牵头者，国内企业已公布的全固态电池量产规划集中于2027-2030年。电解质环节，材料企业布局硫化物和氧化物路线，多数处于中试阶段，计划逐步向量产过渡。负极材料环节，硅基负极产业化在即，有望在液态和固态电池中逐步渗透，参与者已有千吨级量产产能布局。正极材料环节，主要企业针对固态电池的超高镍三元产品已处于认证阶段。导电剂环节，碳纳米管或将成为固态电池的重要添加剂，并有望受益于液态电池快充需求和电极材料迭代趋势，前景可期。设备环节，固态电池量产工艺尚未定型，设备路线亦不固定，锂电设备企业积极开发干法电极设备、固态电解质成膜设备等关键设备，并力求提供整线解决方案。投资建议：技术进步推动、低空等新场景拉动下，固态电池方兴未艾、前景可期。电池环节，电池企业是固态电池研发和材料体系革新的牵头者，推荐技术实力领先的宁德时代；固态电池产业化稳步推进的鹏辉能源。材料环节，建议关注扎实布局硫化锂及硫化物电解质的恩捷股份；硅基负极技术和产能布局领先的贝特瑞；碳纳米管赛道市占率领先的天奈科技。设备环节，建议关注具有固态电池整线供应能力的先导智能。风险提示：1.固态电池技术突破不及预期的风险。2.固态电池量产进度不及预期的风险。3. 固态电池下游应用推广不及预期的风险。3国内固态电池产业链参与者图谱※资料来源：各公司公告、官网，平安证券研究所国内固态电池产业链参与者图谱固态电池材料固态电池硫化物电解质固态电解质及原材料•宁德时代•比亚迪•亿纬锂能•国轩高科•蜂巢能源•赣锋锂业•中创新航•清陶能源•卫蓝新能源•鹏辉能源•欣旺达•孚能科技•普利特•金龙羽•德尔股份•高乐股份•辉能科技新型负极材料•容百科技•当升科技•恩捷股份•天赐材料•瑞泰新材•厦钨新能•中科固能•瑞逍科技氧化物电解质•三祥新材•东方锆业•上海洗霸硅基负极•贝特瑞•杉杉股份•璞泰来•道氏技术•硅宝科技•翔丰华•石大胜华•尚太科技•中科电气锂金属负极•赣锋锂业•天齐锂业•盛新锂能•中一科技新型正极材料添加剂碳纳米管（CNT）导电剂•容百科技•当升科技•振华新材•格林美•中伟股份•厦钨新能•天奈科技•道氏技术•捷邦科技固态电池•先导智能•赢合科技•利元亨•海目星•曼恩斯特•纳科诺尔固态电池设备固态电池设备橙色字体为非上市公司，黑色为上市公司。截至2025年3月5日。二、需求端：动力、消费、低空等领域潜力出色目录C O N T E N T S一、固态电池概述：突破电池性能瓶颈的重要技术三、供给端：技术与日俱进，产业链百舸争流4四、投资建议及风险提示5固态电池：采用固态电解质的锂离子电池1.1资料来源：batterypowertips，平安证券研究所•固态电池主要指采用固态电解质的锂离子电池。全固态电池（All-solid-state batteries ，ASSBs）是指电解质和正负电极均呈固态的锂离子电池。全固态电池由正极材料、固态电解质和负极材料组成，不含任何液态组份。传统的液态锂离子电池由正负极、电解液与隔膜构成，其中主要的液态组分是电解液，因此，全固态电池与传统锂电池的主要区别在于电解质，采用固态电解质替代了锂离子电池中的电解液和隔膜。固态电池和液态电池的构成比较•电解质（及隔膜）在锂电池中承担导通锂离子、隔绝电子的作用。 锂电池的工作原理基于锂离子在正负极之间的嵌入/脱出过程，以及电解质中锂离子的传输。充电时，锂离子从正极脱出，通过电解液与隔膜迁移到负极并嵌入；放电时则相反。 电解液是锂离子在正负极之间传输的介质，隔膜则充当正负极之间的绝缘层，防止两极间短路。电解液与隔膜允许锂离子通过，并阻止电子直接通过，确保电化学反应的有序进行。 固态电池中，固态电解质替代了液态锂电池的电解液与隔膜部分，起到传输锂离子、隔绝正负极的作用。6固态电池有望成为突破锂电池性能瓶颈的关键技术1.1资料来源：EE Times China，中国电子企业协会，CNKI，21ic电子网，新材料在线，前瞻产业研究院，平安证券研究所•固态电池有望成为突破锂电池性能瓶颈的关键技术。应用端对锂电池性能的要求主要包括能量密度、安全性、循环寿命、充放倍率、环境适应性等。锂电池是一个复杂系统，各类材料选型和结构设计互相牵制，共同决定了电池性能上限。固态电解质热稳定性和电化学稳定性优于常见的电解液，使其理论上可适配更高能量密度的正负极材料体系，并实现更高的本征安全性。因此，固态电池有望突破现有液态锂电池材料体系的性能瓶颈。锂电池的性能迭代要求及影响因素能量密度安全性循环寿命充放倍率（快充性能）正负极材料比容量；工作电压；电解质可适配的电压范围；电解质的体积和形态；电池尺寸和结构电解液的化学稳定性；正极材料的热稳定性和化学稳定性；负极锂枝晶问题的控制；安全装置和封装设计正/负极和电解质材料自身的稳定性；SEI膜的稳定性；电池结构和封装设计；温湿度等环境因素；充放电策略和BMS等使用因素负极材料脱嵌速度；电解液浓度和电导率；隔膜厚度和孔隙率；极耳设计和叠片结构等固态电解质的优势及潜力自身特性适配性能热稳定性、温度适应性好电压窗口宽离子电导率潜力大非流质•热稳定