中国固态电池行业发展概述

中国固态电池行业发展状况分析

中国固态电池行业发展阶段

固态电池即是使用固态电解质的电池。LIB由正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大主材组成，固态电池则是将电解液、隔膜替换成固态电解质。在正、负极材料方面，固态电池可以完全沿用液态锂离子电池材料体系，且升级空间更大。

正极：部分固态电解质工作电压窗口更高，可使用高电压正极材料，有助于增强快充性能、提升能量密度等;

负极：固态电解质能适配锂金属负极，能大幅提升电池能量密度，同时增加正极材料的可选范围，对电池影响更大。

中国固态电池行业发展总体概况

目前，国内固态电池产能规划已超过220GWh。宁德时代将推出凝聚态电池的车规级应用版本;重点布局硫化物全固态路线，目前已有高能量密度的固态电池样品，但商业化仍需5年以上。

清陶能源选择氧化物路线。2022年10Gwh固态电池产业化项目在昆山开建，计划2024年建成;2023年投资100亿元在四川郫都建设15GWh固态电池储能产业基地，首期1GWh建成投产;2023年投资70亿元在内蒙古建设10GWh固态产能。

卫蓝新能源选择氧化物技术路线。公司拥有北京房山、江苏溧阳、浙江湖州和山东淄博四大基地，规划产能超过100GWh。其中，湖州基地第一颗固态动力电芯于2022年11月下线，2023年6月正式向蔚来交付半固态产品，预计2027年实现全固态电池量产。

赣锋锂电选择氧化物技术路线，2023年6月，半固态锂电池在赛力斯SERES-5上正式交付装车。2023年固态电池4GWh产能已建成量产，后续36GWh产能正在建设中。

基于安全和能量密度上的优势，固态锂电池已成为未来锂电池发展的必经之路。未来，技术一旦突围成功，行业成长曲线料将获指数级增长。

2021-2023年固态电池行业发展现状

2021-2023年中国固态电池行业市场规模

据高工锂电不完全统计，截止2023年底，国内半固态电池产能规划累计超过298GWh，落地产能接近15GWh;同期半固态电池出货突破GWh级别，有望在2024年实现5GWh级别出货。2022年我国固态电池出货量2.9GWh，预计2025/2030年将达到24.4/251.1GWh，2022-2030年CAGR达到74.6%。

近几年国家不断重视固态电池行业的发展，各大高校单位已开始对固态电池进行研发。尽管目前我国固态电池行业正处于起步阶段，随着技术进步，固态电池有望实现大规模商业化应用。

2021-2023年中国固态电池行业发展分析

2022年以来，固态电池的研发和产业化取得了明显的进展，尤其是伴随着以卫蓝新能源和赣锋锂电等为代表的中国企业的半固态电池的量产装车，标志着半固态电池在2023年实现了经济学意义上的产业化。

预计，固态电池将率先在动力电池、消费电池、储能等领域得到应用。到2030年，固态电池在上述三大领域的整体渗透率将达到8.8%左右。

2021-2023年中国固态电池行业重点企业发展分析

我国大多数固态电解质生产商都专注于氧化物路线。

在氧化物电解质技术领域，中国台湾辉能科技是领军企业。自2006年起辉能科技成功研发了Ceramion、Microcell和Logithium三项技术，并率先推出了第一代固态氧化物基础电解质技术平台。

目前市场上的氧化物电解质主要生产商采用的工艺路线存在显著差异。

天目先导采用的是二次水热法来生产纳米级的氧化物电解质(LATP);而赣锋锂业则通过喷雾干燥与固相法相结合的方式生产球形含锂氧化物电解质(LLZO)，这种多孔形貌的电解质可以与聚合物复合，从而提高离子电导率、降低刚性，更好地与正极材料包裹或共混，在固液混合电池中应用时具有更佳的适配性。

目前，LiPON薄膜型全固态电池已进入小批量生产阶段，而非薄膜型固态电池则已开始尝试进军消费电子市场。LLZO型富锂电解质以其室温下高达10-4S·cm-1的离子电导率、宽广的电化学窗口，以及与锂负极的良好兼容性，被业界视为最具吸引力的固态电解质材料之一。

国内目前规划生产固态电解质的厂商有一体化布局的固态电池企业，如清陶能源和赣锋锂业;也有与固态电池领先企业紧密合作的初创公司，如蓝固新能源和天目先导;正负极材料生产商如当升科技、容百科技、璞泰来、翔丰华能;此外上海洗霸、金龙羽、奥克股份等通过与科研团队合作转型至固态电解质。

国内代表厂商中，清陶能源得益于院士技术团队的支持，成功攻克了固态电解质的核心技术。目前该公司已经突破了LLTO和LLZO等固态电解质材料的生产技术，并能通过流延成型等多种工艺制备出氧化物-聚合物复合全固态电解质膜。清陶能源选择了以氧化物电解质为主的半固态电池发展路径，其产品能量密度高达320Wh/kg和850Wh/L，且能经受超过1000次的循环使用。

清陶能源与上汽集团紧密合作，共同推进产业链发展。此外公司还与当升科技、翔丰华、利元亨等企业在正负极材料和生产设备方面达成了战略合作协议。

卫蓝新能源依托于中科院物理所的技术支持，与蔚来汽车联手研发半固态电池，还与当升科技、容百科技以及天齐锂业在正负极材料领域签订了战略合作协议。

赣锋锂业是全球领先的金属锂生产商，自2017年引入中科院团队后，便开始在固态电池领域进行布局。目前已经在固态电池氧化物电解质技术上取得了成果，成功研制出LISCON氧化物粉体和Garnet氧化物粉体，并已实现了电解质膜的批量生产。

2024-2029年中国固态电池行业面临的困境及对策

中国固态电池行业面临的困境分析

尽管固态电池拥有许多优势，但这并不意味着液态电池将会在短时间内被完全替代。固态电池面临的最大挑战，便是其生产成本和制造工艺的问题。一方面，固态电池的生产成本仍相对较高。这其中主要是由于固态电池所使用的电解质材料和制造工艺相对复杂，使得其成本难以降低。然而，随着技术的发展和生产规模的扩大，固态电池的成本有望逐步降低。根据一些预测，固态电池的成本可能会比现在的液态电池要低，估计会有10%-20%的跌幅。另一方面，固态电池的制造工艺也相对复杂。固态电解质虽然在理论上具有众多优点，但在实际制造过程中面临诸多挑战。例如，液态电解质可以很好地把电极包裹起来，贴合度相当好，而固态电解质要做到这一点却相对困难。此外，固态电池的生产过程要求非常精细，对生产设备的要求也较高，这些都是固态电池需要面临的难题。然而，尽管面临这些挑战，但由于固态电池的巨大优势，全球各大电池制造商和电动车厂商都在积极研发和推进固态电池技术。

据统计，全球已有超过100家公司和研究机构在研发固态电池，且这个数字还在不断增加。事实上，一些公司已经在商业化生产固态电池，并开始为电动车提供电池。例如，中国的清华大学和宁德时代联合开发的固态电池已经开始进入小规模的商业化生产阶段，而日本的丰田也在积极研发固态电池技术，计划在2025年前后将其用于电动车。总的来看，尽管固态电池还存在一些挑战，但其巨大的优势使得全球各大公司都在积极投入研发，预计未来几年，随着技术的进步和生产规模的扩大，固态电池有望在电动车市场中占据重要地位，成为电动车电池的主流技术。在这个过程中，液态电池的上限，确实有可能成为固态电池的下限。

国内固态电池企业发展战略分析

我国在固态电池产业的发展上呈现出了政府引导、科研院校协助、企业资本发力的特点，充分突出了产学研结合的优势。2020年11月，国务院办公厅印发了《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》。其中明确指出，要加快固态动力电池技术研发及产业化，这为我国固态电池产业发展提供了坚实的政策后盾。