固态电池作为下一代电池技术的热点，因其高能量密度、高安全性、长续航能力和低潜在风险等特点，被视为电池技术的“终极形态”。近年来，随着新能源汽车市场的快速发展和消费的人对于高性能电池需求的增加，固态电池技术逐渐从实验室走向产业化，吸引了全球车企和电池制造商的广泛关注。

　　固态电池是一种电池科技。与现今广泛使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。由于科学界认为锂离子电池已经到达极限，固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质，取代以往锂电池的电解液，极大的提升锂电池的单位体积内的包含的能量。

　　固态电池能颠覆现有电池体系，主要三大原因：1）安全性更高：固态电解质不易燃且在高温下具有更好的稳定性和机械性能。2）单位体积内的包含的能量天花板更高：固态电解质具有更宽广的电化学窗口，减少了与电极材料的副反应，拓宽了可用电极材料的范围。3）循环寿命更久：固态电解质不易挥发且不存在泄漏问题。由于省去了液态电解质和隔膜，固态电池在重量上也有所减轻。

　　2023年全球固态电池出货量约为1GWh，主要以半固态电池为主。预计2024年全球固态电池出货量将达到3.3GWh，2030年出货量将增长至614.1GWh。中国市场方面，2023年固态电池市场空间达到约10亿元，预计2024年将增至17亿元，2030年将达到200亿元。

　　多家电池厂和车企已公布固态电池相关进展，其中半固态电池已率先实现量产上车。例如，清陶能源和卫蓝新能源通过半固态电池技术，分别将电池能量密度做到了368Wh/kg和360Wh/kg并成功装车。然而，全固态电池的量产仍面临技术和成本上的挑战，行业一致认为固态电池产业化时间将集中在2027年至2030年。

　　固态电池性能优势显著，但实用性和产业化任重道远，目前仍面临一些技术挑战。1）离子运输：固态电解质离子导电率低，限制充放电速率。2）锂枝晶：可能在晶内与晶间生长，导致电池短路和失效。3）界面问题：电极和电解质之间的接触面积较小，导致界面阻抗增大，不利于锂离子在正负极直接传导。4）成本：预计2026年聚合物固态电池成本将降至2.00元/Wh，相较于三元电池电芯价格的0.46元/Wh，仍有较大差距。

　　近年来，中国政府格外的重视固态电池的研发与产业化进程，发布了一系列政策文件，如《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施建议》《关于推动能源电子产业高质量发展的指导意见》等，为固态电池行业的发展提供了明确、广阔的未来市场发展的潜力，并为公司可以提供了良好的生产经营环境。这些政策不仅鼓励企业加大研发力度，还推动了固态电池在新能源汽车等领域的应用。

　　固态电池的技术路线大致上可以分为氧化物、聚合物与硫化物三种。其中，硫化物路线进展较快，率先量产的可能性相对更大。宁德时代首席科学家吴凯曾表示，硫化物固态电池将在电池使用寿命、快充等领域实现突破。然而，固态电池的开发难度仍然较大，需要在材料、设计、制造、集成等方面做突破。例如，固态电解质的选择和制备、锂枝晶的抑制、固—固界面问题的解决等，都是当前固态电池技术发展的难点。

　　固态电池行业产业链结构由上游原材料和设备、中游电芯材料制造和固态电池制造、下游应用市场三部分所组成。固态电池的上游的主要的组成原材料矿产有锂、钴、镍、锰、磷、硫等，生产设备主要有搅拌机、叠片机、涂布机、注液机、切分机、混合设备、卷烧机等。产业链中游包括电芯材料和固态电池制造两大环节。固态电池下游应用领域最重要的包含消费电子、储能、新能源车。

　　上游主要涵盖原材料以及设备。原材料包括锂矿、镍矿和钴矿等关键矿产资源，这些资源是固态电池生产的基础。这些原材料进一步进入产业链上游中括正极材料、负极材料、电解质和隔膜的生产。这些材料的质量和性能直接影响固态电池的效率和安全性。生产设备如涂布机、搅拌机、注液机和辊压机等，也属于上游环节，这些设备用于电池材料的加工和制造。

　　中游大多分布在在电池包的加工制造。这一环节包括电芯的生产和电池管理系统（BMS）的集成。电芯是固态电池的核心组件，其制造技术和工艺对电池的整体性能有着决定性影响。电池管理系统负责监控和管理电池的充放电过程，确保电池的安全和高效运行。能源管理系统（EMS）则用于优化电池组的整体性能，并实现能量的高效管理。此外，中游还涉及各种辅助材料的使用，这些材料在电池组装过程中起到关键作用。

　　下游则涉及固态电池的应用领域。新能源汽车是固态电池的重要市场，凭借其高能量密度和高安全性，固态电池在这一领域具有非常明显优势。消费电子领域也逐渐采用固态电池技术，包括智能手机和笔记本电脑等。储能系统是另一个重要应用领域，固态电池在电力储能系统中的应用前景广阔。此外，固态电池还被应用于电动垂直起降飞行器（eVTOL）、电动工具以及其他特殊应用领域，这些领域对电池的性能和安全性有着更高的要求。

　　直接销售：企业直接向汽车制造商、储能系统提供商等计算机显示终端销售固态电池。这种销售方式需要企业具备较强的技术实力和品牌影响力，以赢得客户的信任。

　　合作研发：企业与汽车制造商、科研机构等合作研发固态电池，一同推动技术进步和产业升级。这种合作方式有助于企业降低研发成本、提高技术水平和市场竞争力。

　　技术授权：企业将自己的固态电池技术授权给别的企业使用，以获取技术授权费用。这种销售方式需要企业具备核心技术和专利保护能力。

　　液态锂电池发生意外事故，液态电解质是主要推手。热失控（thermal runaway）是液态电池安全问题的根本原因。在电池的首次充电过程中，正负极表面会形成一层固体电解质界面（SEI）膜，这层膜能够暂时抑制电解质与电极材料之间的副反应，为电池提供某些特定的程度的保护。然而，当电池遭受撞击、过度充电或外力穿刺等损害时，其热失控的风险会明显地增加。一旦电池温度上升至90°C，负极表面的SEI膜便开始分解，导致热失控进一步恶化。在这种高温环境下，液态电解质与负极发生反应，释放出可燃气体，这不仅会使得电池里面的隔膜融化，引发正负极之间的短路。最终，电解液的燃烧可能会引发更严重的安全事故。消费电子：固态电池因其单位体积内的包含的能量高、体积小的特点，能够很好的满足无人机、智能手表、便携式储能等产品对电池轻量化、长续航的要求。2024年8月，日本TDK宣布已成功研发出新版CeraCharge固态电池。该电池单位体积内的包含的能量高达每升1000瓦时，约为TDK传统固态电池单位体积内的包含的能量的100倍。TDK初步规划将该电池应用于无线耳机、助听器及智能手表等小型电子科技类产品，同时表达了向智能手机等更广阔市场进军的愿望。同时，2022年小米推出了半固态电池的米家户外电源1000Pro；松下将在2025-2029年量产用于无人机的全固态电池；富士康与Blue Solutions将合作生产固态电池应用于二轮车领域。

　　新能源车：尽管传统锂电池在成本和性能展现了良好的表现，但在续航里程、使用温度、安全性等问题上，电动车仍要进一步的提升，固态电池作为新一代革命性产物，正从走在产业化的康庄大道上，助力新能源车续航能力、安全性等性能迈向一个台阶。蔚来、上汽等均提出2024年量产半固态电池车型，广汽、长安等均提出2025-2026年量产半固态电池车型。

　　储能：固态电池相较于传统锂离子电池，更具稳定性能，能够明显提升储能电站的安全性，同时，储能要求电芯有更好的循环寿命，固态电池也刚好适配。2023年10月，卫蓝新能源与三峡集团合作的“兆瓦时级固态锂离子电池储能系统”项目入选国家能源局第三批能源领域首台（套）重大技术装备（项目）名单。2024年8月，乔治费歇尔金属成型科技（昆山）有限公司4.5MW/8.94MWh储能项目开工，该储能项目采用半固态磷酸铁锂电池，系统总容量配置为4.5MW/8.94MWh。

　　eVTOL飞行汽车：低空经济发展加速固态电池产业高质量发展。2024年3月，工信部发布《通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030年）》，要求加快布局新能源通用航空动力技术和装备，推动400Wh/kg级航空锂电池产品投入量产，实现500Wh/kg级航空锂电池产品应用验证。

　　预计2030年全球固态电池出货将超过600GWh，出货量渗透率达到10%；2030年中国固态电池市场规模有望超过200亿元。目前中国的半固态电池已经量产上车，主要使用在于高端车型，新能源汽车市场上30万以上车型的占比15%左右，半固态电池主要完成这部分市场的渗透。在全世界内，包括日韩、欧美在内的多个国家和地区都在积极推动固态电池技术的研发和产业化进程。国内电池有突出贡献的公司披露的时间表，全固态电池大规模量产大多在2027年左右。

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　　（1）国务院办公厅关于印发新能源汽车产业高质量发展规划（2021—2035年）的通知

　　3.3 全球固态电池行业主要技术路线 全球主要区域固态电池行业布局现状及进展

　　6.4.1 固态电池行业主流技术路线 中国固态电池行业主流技术路线 中国固态电池行业需求潜力分析

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