新质生产力系列|固态电池产业链持续突破

免责声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 - 1 - 中证鹏元资信评估股份有限公司 研究发展部 翁欣 wengx@cspengyuan.com 主要内容： 固态电池作为一种前沿的储能技术，以其高能量密度、卓越的安全性、长使用寿命等优势，正引领着新能源产业的深刻变革。传统液态锂离子电池在面对新能源汽车、储能系统、电动航空及智能终端等多元领域对高性能电池的需求时，暴露出局限性，而固态电池凭借高比能与卓越的安全性能，被视为替代液态电池的潜在颠覆性技术。固态电池产业链涵盖上游矿产原材料供应商、中游制造企业及下游应用领域。其核心技术在于使用固态电解质替代传统电解液与隔膜。依据电解质的不同，锂电池可分为液态锂离子电池、混合固液电池和全固态电池。全固态电池采用固态电解质，省去隔膜，匹配大容量正负极材料，实现更高能量密度，并具备耐高温、不可燃、无泄漏等特性，在安全性方面表现出色。 政策的积极推动为固态电池产业注入强大动力。2020 年国务院通过的相关规划，2023 年工信部等六部门的指导意见，以及 2024 年国家自然基金委员会的项目指南，均体现了对固态电池研发与产业化的高度重视。2025 年 CIBF 会议进一步明确了固态电池量产时间表提前至 2026 年，预计 2026 年示范装车，2027 年小批量生产。 市场需求方面，新能源汽车、低空经济和机器人产业快速发展，为固态电池提供了广阔的应用空间。全固态电池在新能源汽车领域有望于2026年示范装车，2027 年小批量生产；低空经济中 eVTOL 飞行器对高能量密度电池的需求迫切；机器人领域则看重固态电池的高安全性。 技术路线呈现多元化协同发展态势。硫化物、卤化物、氧化物和聚合物等多种电解质技术路线并存，硫化物电解质因其成本下降和工艺突破成为主流。同时，硅碳负极和锂金属负极技术不断成熟，干法电极设备、等新质生产力系列|固态电池产业链持续突破 专题报告 2025 年 6 月 10 日 专题研究 - 2 - 免责声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 静压设备等新增设备需求的增长，进一步推动了固态电池制造工艺的升级。 固态电池产业链在政策、市场和技术的多重驱动下，正加速从实验室走向规模化生产。这不仅为新能源汽车、储能系统等领域提供了更优的电池解决方案，也为相关产业的快速发展注入了新动力，有望推动全球能源转型和可持续发展。 专题研究 - 3 - 免责声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 一、固态电池具备高能量密度及高安全性 固态电池在安全性、能量密度、使用寿命以及制造工艺等方面的优势，使其成为未来储能技术发展的关键方向。随着技术的不断进步和成熟，固态电池有望在新能源汽车、储能系统等领域得到广泛应用，推动相关产业的快速发展 我国当前以液态锂离子电池为基石，成功构建了全球领先的新能源汽车产业体系。然而，传统锂离子电池采用易燃的液态电解质，在面对电动汽车、储能系统、电动航空以及智能终端等多元领域对高能量密度、高安全性、长寿命且低成本锂电池的迫切需求时，存在一定的局限性。在此背景下，固态电池凭借其高比能、卓越的安全性能以及长久的使用寿命，被全球业界公认为是替代现有锂离子电池的潜在颠覆性技术之一，有望推动新能源产业的进一步升级与变革。 从技术构成角度来看，正极、负极、隔膜和电解液这四大关键材料共同决定了锂离子电池的性能表现。在液态电池向全固态电池转变的过程中，其核心技术要点在于使用固态电解质来替代传统的电解液与隔膜。依据电解质的不同，锂电池主要可以被划分为以下三类：液态锂离子电池、混合固液电池（包含半固态或准固态电池）以及全固态电池。液态电池的主要构成材料为正负极、隔膜以及电解液。半固态锂电池作为固液混合电解质电池，是液态电池向全固态电池过渡的重要形态，能够在一定程度上兼容现有的液态电池生产线。而全固态电池的电解质则完全采用全固体材料，省去了隔膜的使用。其固态电解质能够与电容量更大的正负极材料相匹配，从而实现更高的电池能量密度。此外，固态电池在安全性方面表现突出，具备较强的抵抗热失控和外部穿刺等机械挤压的能力。在锂电池的分类体系中，混合固液电池通过部分采用固态电解质来降低对液态电解液的依赖；而全固态电池则彻底摒弃了液态成分，全面采用固态电解质。这一转变使得全固态电池在安全性、能量密度以及循环寿命等关键性能指标上，相较于传统液态电池，实现了质的飞跃。 固态电池凭借其卓越的安全性能和高能量密度，已成为储能技术领域的研究热点。传统锂离子电池使用有机电解液，在过度充电或内部短路等异常情况下，电解液发热可能导致自燃甚至爆炸。全固态锂电池通过采用固体电解质替代有机液体电解液，有效规避了这一安全风险。此外，全固态锂电池在提升能量密度和延长使用寿命方面展现出巨大潜力，能够满足未来大容量新型化学储能技术的发展需求。 无机全固态锂电池由于各组成部分均采用无机粉体材料并通过集成技术形成全电池，还具备以下显著特点和优势：（1）宽电化学窗口：全固态锂电池具有较宽的电化学窗口，显著扩展了电池材料的选择范围，为高性能电池的研发提供了更多可能性。（2）简化制造工艺：由于不使用液体，全固态锂电池可简化外壳设计与电池组装工艺，从而降低生产成本并提高制造效率。（3）高电压设计灵活性：通过层叠多个电极在电池单元内形成串联结构，可制造出 12V 及 24V 的大放电电压电池单元，适应不同应用场景的需求。固态 专题研究 - 4 - 免责声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 电池在安全性、能量密度、使用寿命以及制造工艺等方面的优势，使其成为未来储能技术发展的关键方向。随着技术的不断进步和成熟，固态电池有望在新能源汽车、储能系统等领域得到广泛应用，推动相关产业的快速发展。 图 1 液态电池和固态电池结构对比 资料来源：ACS Energy Lett，中证鹏元整理 表 1 液态电池、半固态电池、固态电池对比 液态电池 半固态电池 全固态电池 正极 三元铁锂 三元高镍 超高镍 三元高镍、富锂锰基、硫/空气 负极 石墨为主 可以掺硅 硅基负极 锂金属负极 锂金属负极 隔膜 湿法隔膜 干法隔膜 湿法+涂覆 孔径更大 - 电解质 液态占比 20-10wt% 液态占比 10-1wt%，LiTFSI占比提升 固态电解质 能量密度上限 较低(<300Wh/kg) 中等(400Wh/kg) 较高(500Wh/kg) 隔膜 需要 需要 不需要 目前生产成本 较低 中等 较高 电解质化学窗口上限 较窄(<4.3V) 中等 较高(5V) 专题研究 - 5 - 免责声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 对锂金属负极兼容性 差 抑制锂结晶力度弱 抑制锂结晶力度强 液体含量 >10% <10% 0 资料来源：《全固态锂电池技术的研究现状及展望》，能源学人，北极星储能网，中证鹏元整理 二、政策推动全固态电池产业加速，有望 2026-2027 年量产 固态电池量产时间表正在加速推进，2025 年 5 月 CIBF 会议最新技术展会表明，在政策支持力度加大和关键技术持续突破的双重推动下，固态电池量产时间从原先业界普遍预期的 2030 年有望提前至 2026 年；随着新能源汽车、低空经