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文档简介
目录固态电池:电解质固态化,性能多方位提升 7原理:和锂离子电池类似,电解质固态化是核心差异 7分类:体型硫化物全固态电池是趋势 8历史:海外率先进行商业化试验,国内进程加快 9产业链:上游原材料,中游电芯制造,下游应用和回收 10需求:全球下游应用和政策协同驱动,进入快速成长通道 11区域:当前亚太区市场规模最大,全球各区域需求快速增强 11场景:动力电池推动大规模需求,消费电池快速渗透 12技术:目前氧化物聚合物半固态为主,硫化物全固态是趋势 14政策:全球竞逐固态电池,中日欧美政策支持 1415区域:固态电池产能主要由中国提供,规划产能逐步提升 15企业:量产规划清晰,半固态产线逐步建成 16国内电池厂:半固态电池已有量产线,发力全固态研发 18国内车企:自研或和电池厂合作,已有半固态电池车型 19海外车企:着重发展全固态,宝马已装车路测 20成本:硫化锂是硫化物全固态电池的主要成本来源 20材料格局:电解质向硫化物收敛,负极关注硅基和锂金属 23结论:硫化物路线成主流,硫化锂纯度和成本是关键 23材料:硫化物多有布局,负极关注硅基和锂金属 24硫化物:原料硫化锂成本最高,硫化氢中和或率先突破 26聚合物:成本极低加工简便,性能受限影响其实际应用 29氧化物:材料企业产能规划清晰,已实现吨级量产 30负极:硅基负极产业化较快,未来锂金属负极迭代 31集流体:复合集流体促进电池轻量化,多处于开发验证阶段 31工艺格局:整线方案供应商率先受益,细分设备技术壁垒高 33结论:新增设备打开增量空间,整线设备提供商率先受益 33前段:干法工艺优势明显 34中段:胶框打印、叠片和等静压设备是关键 36后段:高压化成分容关键在安全性,检测设备关键在精度 38投资建议和估值表 39投资要点 39固态电池行业相关公司估值表 40风险提示 41图表目录图表1:采用固态电解质实现锂离子电池向固态电池的转变 7图表2:采用锂金属负极的固态电池能量密度具有优势 7图表3:固态电池和其他主要二次电池存在多方面差异 8图表4:全固态电池中不含液态电解液 9图表5:根据结构类型固态电池可分为三类 9图表6:根据固态电解质种类固态电池可分为四类 9图表7:固态电池发展脉络 9图表8:固态电池产业链 10图表9:2024年亚太区固态电池市场份额50%以上 11图表10:全球各区域固态电池市场持续扩张 11图表11:中国固态电池市场规模增速超40% 11图表12:2025年中国固态电池产业区域竞争格局 11图表13:消费电池快速渗透,预计2030年渗透率突破10% 12图表14:国内固态电池储能应用案例 12图表15:全球固态电池需求 13图表16:现阶段国内固态电池产品以氧化物和聚合物半固态技术为主 14图表17:全球主要国家和地区近期针对固态电池领域的核心政策与动态 15图表18:预计2025年全球固态电池产能主要由中国提供 16图表19:2025年前三季度国内固态电池新增产业项目占比 16图表20:2025年前三季度固态电池新增产业项目规模 16图表21:全球主要企业针对全固态电池的设计和生产规划(单位:年) 17图表22:固态电池企业产能规划 17图表23:国内电池厂固态电池布局和规划 18图表24:国内车企固态电池布局和规划 19图表25:海外车企固态电池布局和规划 20图表26:固态电池中材料成本占比高 21图表27:各类氧化物固态电解质成本售价趋势(万元/吨) 21图表28:锂离子电池材料成本测算表 21图表29:氧化物半固态电池材料成本测算表 22图表30:硫化物全固态电池材料成本测算表 22图表31:硫化物在离子电导率和柔软性方面具有优势 24图表32:硫化物路线将占据主要地位 24图表33:电池企业固态电池路线选择 24图表34:硫化锂价格逐渐降低 26图表35:全球硫化锂产量呈上升趋势 26图表36:硫化物固态电解质成本拆分 27图表37:不同硫化锂生产路线特点 27图表38:不同技术路线硫化锂原料成本分析 28图表39:2024年全球超纯硫化锂市场份额比例 28图表40:中国硫化锂及硫化物固态电解质建设情况 28图表41:硫化物和聚合物电解质生产成本对比 29图表42:聚合物固态电池生产工艺 29图表43:国内企业氧化物电解质产能规划 30图表44:不同类型氧化物电解质对比 30图表45:国内企业固态电池负极材料技术路线 31图表46:典型复合集流体具有三明治结构 31图表47:聚合物固态电池生产工艺 32图表48:不同集流体重量对比 32图表49:集流体相关企业业务布局 32图表50:液态和固态电池工序对比 33图表51:固态电池设备市场规模(亿元) 34图表52:干法电极和湿法电极技术对比 34图表53:干法电极技术发展历程 35图表54:固态电池干法工艺路线图 36图表55:不同胶框打印技术对比 36图表56:胶框印刷设备主要供应商 36图表57:中国国产锂电叠片设备企业销售规模和增速 37图表58:国内主要叠片设备企业格局 37图表59:等静压设备关键组件 38图表60:等静压处理后电池内部孔隙明显减少 38图表61:固态电池化成分容及测试设备 39图表62:固态电池行业相关公司估值表 40固态电池:电解质固态化,性能多方位提升构建固态电池的关键在固态电解质。传统液态锂电用电解液(六氟磷酸锂+溶剂)传(硫化物等传输离(无隔膜传统锂电采用卷绕和叠片方式进行封装,而固态电池则通常采用叠片方式。固态电解质虽然提供了电解液和隔膜的作图表1:采用固态电解质实现锂离子电池向固态电池的转变Solid-StateBatteries:AnIntroduction图表2:采用锂金属负极的固态电池能量密度具有优势Solid-StateBatteries:AnIntroduction图表3:固态电池和其他主要二次电池存在多方面差异类别铅酸电池镍/镉电池镍/氢电池锂离子电池(LFP/Gr)锂离子电池(NCM/Gr)锂离子电池(NCM/SiC)半固态电池全固态电池电解质硫酸溶液氢氧化钾溶液氢氧化钾溶液有机溶剂+锂盐有机溶剂+锂盐有机溶剂+锂盐凝胶聚合物+锂盐陶瓷类、聚合物隔膜玻璃纤维/橡胶隔板尼龙/聚丙烯隔膜尼龙/聚丙烯隔膜微孔隔膜微孔隔膜微孔隔膜微孔隔膜+凝胶基体无正极材料二氧化铅氢氧化镍氢氧化镍磷酸铁锂(LFP)三元镍钴锰(NCM)NCM高镍三元/钴酸锂超高镍/镍锰酸锂/富锂锰基负极材料铅镉储氢合金石墨(Gr)Gr硅碳(SiC)SiC/Gr硅/锂/锂合金封装方式密封式/开口式密封式密封式卷绕/叠片卷绕/叠片卷绕/叠片叠片为主叠片能量密度30-50Wh/kg50-80Wh/kg60-100Wh/kg120-180Wh/kg160-280Wh/kg200-360Wh/kg280-400Wh/kg350-420Wh/kg优点循环寿命较长,耐低温高能量密度较高能量密度更高,快充性能好兼顾能量密度与安全性安全性高,能量密度高,循环寿命长缺点寿命短污染大,能量密度有限自放电率高接近性能理论极限安全性一般,成本较高成本高,循环寿命待提升仍需液态电解质风险成本高,量产难度大全固态锂电池技术的研究现状与展望》,观研天下分类:1)锂电根据电解液含量可分为四类:液态、半固态、准固态和全固态。液态25wt%,半固态/10wt%以下液态电解液,全固态不含液态电解液。2)根据电解质种类可将固态电池分为四类。主要包括氧化物、硫化物、聚合物和卤化物。3)根据结构类型可将固态电池分为三类。主要包括薄膜3D图表4:全固态电池中不含液态电解液 图表5:根据结构类型固态电池可分为三类伊斯特化学微视界 Solid-StateBatteries:AnIntroduction,爱建证券研究所电解质类型具体类型电解质类型具体类型优点氧化物电解质钙钛矿型空气稳定性好,兼容锂金属负极石榴石型锂超离子导体型硫化物固态电解质非晶态硫代磷酸盐具有较高的离子电导率,具备良好的机械性能与加工性能晶态硫银锗矿型锂锗磷硫型Thio-LISICON聚合物固态电解质PEO等加工性好,界面相容性好卤化物固态电解质第三副族金属卤化物优异的机械性能第四副族金属卤化物,中能化学研究院国外采用聚合物全固态电池技术率先实现商业化。Bollore2012QuantumScape2020国内技术快速迭代,商业化进程加速。蔚来于2021年发布ET7车型,可选装卫蓝能源提供的固态电池,最高续航1000km。奇瑞汽车2025年展出采用原位聚合体系的固态电解质的犀牛S全固态电池模组。图表7:固态电池发展脉络时间股票代码企业事件2011/12BOL.PABollore率先采用聚合物全固态电池技术应用于共享电动车项目2020/12QS.NQuantumScapeQuantumScape发布高性能固态电池测试数据2021/019866.HK蔚来发布ET7能源提供,最高续航1000km2022/01600006.SH东风股份由东风汽车与赣锋锂业合作开发高比能固态电池,成功在东风E70搭载2023/4300750.SZ宁德时代发布凝聚态电池,能量密度最高达500Wh/kg2023/129866.HK蔚来搭载半固态150度电池包的蔚来ET7实测,从上海出发抵达福建2024/1-辉能科技建设了全球首家千兆级固态锂陶瓷电池工厂,设计产能为2GWh2024/4600104.SH上汽集团发布智己2025/2MBGAF.PQ梅赛德斯-奔驰开启全固态电池路测,所用固态电池能量密度达450Wh/kg2025/109973.HK奇瑞汽车展出犀牛S全固态电池模组,采用原位聚合体系的固态电解质上海科技情报研究所、经济日报、粉体网、图表8:固态电池产业链2024年亚太区占据固态电池市场规模的50%以上。受益于中国完整的锂电产业链、政策支持力度和新能源车等需求,亚太地区固态电池市场份额最高。全球各区域固态电池市场规模持续扩张。据GrandViewResearch预计,亚太、北美和欧洲等主要市场2025-2030年维持在20%以上的增速,规模持续增长。长三角与珠三角具有全产业链生态与终端市场协同优势,占据超八成市场份额。图表9:2024年亚太区固态电池市场份额50%以上 图表10:全球各区域固态电池市场持续扩张 PrecedenceResearch GrandViewResearch图表11:中国固态电池市场规模增速超40% 图表12:2025年中国固态电池产业区域竞争格局中商产业研究院 中研网动力:国内半固态电池装车量呈现快速增长趋势,2025年上半年,仅卫蓝新能源360Wh/kg1.2GWh,动力电池或将成为固态电池最大的应SMM10%。储能:20302%左右。图表13:消费电池快速渗透,预计2030年渗透率突破10%SMM图表14:国内固态电池储能应用案例储能场景储能应用项目案例规模项目状态地点电池类型电池供应商年份工商业储能众车联工商业储能项目25.37MWh投运浙江慈溪固液混合LFP卫蓝新能源2023共享储能华能长兴电厂共享储能项目27MWh投运浙江湖州固液混合LFP卫蓝新能源2024黑启动与调频半固态电池储能系统的燃机联合循环机组黑启动与调频协同27.5MWh投运广东深圳固液混合LFP卫蓝新能源2024数据中心富士康数据中心铅改锂项目预研46KWh×2调试广东深圳固液混合LFP卫蓝新能源2024电网侧储能半固态电池电网侧大规模储能电站项目400MWh投运浙江丽水固液混合LFP卫蓝新能源2024发电侧储能乌兰察布源网荷储项目2MWh投运内蒙古乌兰察布固液混合LFP卫蓝新能源2022用户侧储能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8.94MWh施工江苏昆山固液混合LFP清陶能源2024电力储能中电建新疆巴里坤156MW/624MWh储能项目半固态10MWh投运新疆磷酸铁锂/半固态/全钒液流/钠离子-2024分布式储能淄博高新区石桥75号配箱215kWh投运山东淄博固液混合LFP-2024215kWh分布式储能独立储能华润财金红光渔业800MW光伏项目配建储能(160MW/320MWh)320MWh投运山东东营固液混合LFP福建巨电2024工商业储能嘉兴悉科1237产业园466kWh固态电池储能项目466kWh投运浙江嘉兴固液混合LFP长三角储能2024独立共享储能华电汕尾独立储能项目294.8MWh规划广东汕尾固液混合LFP-2024TrendForce图表15:全球固态电池需求2024A2025E2026E2027E2028E储能电池出货量(GWh)370.00606.76819.131081.251384.00YOY-63.99%35.00%32.00%28.00%集中式储能232.23379.99502.39652.81830.12YOY-63.62%32.21%29.94%27.16%分布式储能137.77226.78316.74428.44553.89YOY-64.61%39.67%35.27%29.28%储能固态电池渗透率0.20%0.40%0.60%1.00%1.50%储能固态电池出货量(GWh) 0.742.434.9110.8120.76动力电池出货量(GWh)1102.301488.991905.902363.322859.62YOY-35.08%28.00%24.00%21.00%电动汽车1021.801376.391744.962119.092510.33YOY-34.70%26.78%21.44%18.46%轻型动力60.5078.3099.97128.35160.29YOY-29.42%27.68%28.39%24.88%工程机械14.2024.0031.2743.1159.68YOY-69.01%30.30%37.87%38.41%船舶动力5.810.329.772.77129.32YOY-77.58%188.35%145.01%77.73%动力固态电池渗透率0.50%1.00%1.50%2.30%3.50%动力固态电池出货量(GWh) 5.5114.8928.5954.36100.09消费电池出货量(GWh)113.05118.37123.7128.89133.92YOY-4.71%4.50%4.20%3.90%消费固态电池渗透率1.00%2.00%4.00%6.00%9.00%消费固态电池出货量(GWh) 1.132.374.957.7312.05总计电池出货量总计(GWh)1585.352214.122848.733573.464377.54电池总计YOY-39.66%28.66%25.44%22.50%固态电池出货量总计(GWh) 7.3819.6838.4572.90132.90国家能源局,思瀚产业研究院,华经产业研究院,中伟股份2025半年报现阶段国内固态电池产品以氧化物和聚合物半固态技术为主。2024年国内聚合物及氧化物固态电池出货量占比在97%以上,硫化物或卤化物固态电池占比不足3%。图表16:现阶段国内固态电池产品以氧化物和聚合物半固态技术为主EVTank国家/地区核心政策/计划国家/地区核心政策/计划主要措施与目标说明中国《2025《新型储能制造业高质量发展行6020273-5进入中期审查阶段日本《电池供应保证计划》资助四大全固态电池项目,总金额达1040(48.5重点支持硫化物电解质研发,企业如丰田计划2027年推出量产车型政府主导,企业联动:通过巨额补贴直接推动核心技术研发和量产时间表,以维持其在全球电池技术领域的领先地位。欧盟HorizonEurope创新基金(IF24)新电池法2025150068.52扶持与壁垒双管齐下:一方面提供资金支持,另一方面通过全球最严的环保法规,倒逼产业链升级并保护本土产业。美国SCALEUP计划(能源部DOE)202517.25池材料及固态电池制造;向特定企业提供2000聚焦本土供应链:通过《通胀削(IRA削弱外部依赖。、、工信部、ICC、欧盟委员会供给:头部企业产能规划清晰,试产到量产周期内格局加速重塑80%以上。41新动态,新增年产能总计85.5GWh36.6GWh,在新增产42%以上。中国固态电池产能规划和建设有序推进,将持续维持高产能。按区域划分,中国将持续保持最高产能的地位,有利于国内固态电池产业链加快完善升级,促进产业化落地。图表85年全球固态电池产能主要由中国提供图表925年前三季度国内固态电池新增产业项目占比BenchmarkMineralIntelligence BenchmarkMineralIntelligence图表20:2025年前三季度固态电池新增产业项目规模CESA储能应用分会全球主要企业针对固态电池具有清晰的研发和量产规划,2027中(2021SolidPower2627固态电池产能主要集中于卫蓝能源和清陶能源等非上市公司,上市公司中赣锋锂业产能规划明确。据统计,卫蓝新能源规划产能达到128.2GWh,清陶能源规划产能达到65GWh,在国内企业中处于前列。国内上市公司中赣锋锂业规划产能达到40GWh,有望在电池固态化进程中率先实现产业化落地并受益图表21:全球主要企业针对全固态电池的设计和生产规划(单位:年)企业设计样品试验量产丰田-≤20232023-20262027-2030日产≤20222022-20242024-20282028-2030本田≤20222022-20242024-20282028-2030三星SDI≤20212021-20232023-20262027-2030LG新能源≤20232023-20262026-20282029-2030SKon≤20232023-20252025-20282028-2030SolidPower-≤20222022-20262026-2030辉能科技-≤20232023-20272027-2030宁德时代≤20232023-20252025-20272027-2030比亚迪-≤20222022-20262027-2030卫蓝新能源≤20232023-20252025-20272027-2030广汽≤20222022-20242024-20262027-2030上汽清陶≤20222022-20242024-20262027-2030TrendForce图表22:固态电池企业产能规划企业名称代码基地分布规划产能(GWh)卫蓝新能源-、江苏溧阳(0.2GWh)、(22GWh)、山东淄博(100GWh)128.2清陶能源-江西宜春(10GWh)、江苏昆山(10GWh)、成都(15GWh)、内蒙古乌海(10GWh)、浙江台州(20GWh)65辉能科技-欧洲、中国台湾等50赣锋锂业002460.SZ江西新余、重庆、东莞等40昊威新能源-固态方形钠离子电池生产线项目30福建巨电-南平、南通、赣州、滨州等25金启航-乐陵生产基地一期22领新新能源-重庆长寿区20湖南久森安高-湖南郴州临武县15宁德时代300750.SZ未公布未公布比亚迪002594.SZ未公布未公布GGII、图表23:国内电池厂固态电池布局和规划企业图表23:国内电池厂固态电池布局和规划企业股票代码电池类型能量密度布局及产业化进程宁德时代300750.SZ凝聚态(半固态)电池500Wh/kg20234应用,已用于电动飞机验证全固态电池500Wh/kg2027年有望实现小批量生产全固态电池亿纬锂能300014.SZ半固态电池330Wh/eg20221250Ah330Wh/Kg2000已完成设计定型全固态电池400Wh/kg20262028有400Wh/kg高比能量的全固态电池蜂巢能源-半固态电池300-360Wh/kg正在开发面向量产的能量密度达360Wh/kg的软包半固态电池,已向一家低空飞行器的央企正式送样。2026年第一代半固态量产爬坡,第二代400Wh/kg半固态电池进行开发,2028年退出第三代450Wh/kg半固态电池全固态电池400Wh/kg202510Ah400Wh/kg电芯体系开发国轩高科002074.SZ半(准)固态电池300Wh/kg2025年5月推出G垣准固态电池,已规划建设12GWh准固态电池产线,已向5家以上客户送测,4家以上客户上车测试固态电池350Wh/kg20242GWh线的设计工作中创新航3931.HK半固态电池400Whkg202420252026电动垂直起降飞行器(eVOLT)全固态电池430whlkg202482027年实现该款全固态电池的小批量装车验证赣锋锂业002460.SZ半固态电池260-400Wh/kg20231E70动车完成交付:400Wh/kg金属负极,实现10Ah级产品小批量生产孚能科技688567.SH半固态电池280-400Wh/kg第一代:凝胶固态化技术,能量密度280-300Wh/kg2022330Wh/kgDV(设计验PV400Wh/kg,当前正在进行车规级认证及产业化开发。全固态电池400-500Wh/kg硫化物体系已进入产品产业化开发阶段,氧化物/,:聚合物复合体系当前兼容锂金属负极和高镍正极的复合电解质材料已开发完成聚合物复合体系当前兼容锂金属负极和高镍正极的复合电解质材料已开发完成欣旺达300207.SZ半固态电池300Wh/kg公司第一代半固态电池已开发完成,能量密度超过300Wh/kg;第二代半固态电池电芯样品正在进行中试试验全固态电池400Wh/kg第三代全固态电池已完成400Wh/kg产品阀杆和工艺验证中创新航3931.HK半固态电池400Whkg202420252026电动垂直起降飞行器(eVOLT)卫蓝新能源-半固态电池360Wh/kg20236360Wh/kg固态产品全固态电池—2027年左右实现全固态电池量产恩力动力-全固态电池350Wh/kg20247的全固态电池,2026年实现10GWh清陶能源-半固态电池420Wh/kg第一代产品为半固态电池,能量密度最大到420Wh/kg,成本可以与业态锂电池相当全固态电池-20262027年装车量产上市企业官网、OFWeek锂电网、车企股票代码车企股票代码合作厂商规划布局及进度上汽集团600104.SH清陶能源(参股)2024H1L6,光年版本搭载光年半固态电池,能量密368Wh/kg2025将在全新MG42027启电池。广汽集团601238.SH自研+赣锋锂业研发的30Ah全固态动力电池能量密度达400Wh/kg,计划在2026202412的全固态电池。长安汽车000625.SZ自研+合作(太蓝、赣锋锂业)2024年11月与太蓝新能源联合发布无隔膜固态锂电池技术2025220252026年固态电池装车验证,2027年逐步量产比亚迪002594.SZ自研(弗迪电池)2027年左右启动批量示范装车应用,预计在2030年前后实现大规模量产吉利汽车0175.HK自研(耀宁新能源)+卫蓝新能源2023量密度达到400Wh/kg,电芯已完成20AH样品试制北汽蓝谷600733.SH清陶能源20202022。完成固态电池搭载测试。2025年完成固态电池搭载测试。2025年3月发布北汽福田半固态电池卡车。奇瑞汽车9973.HK自研、国轩高科、安瓦新能源(参股)等2026(定向运营),2027600Wh/kg,纯电续航里程有望突破1500km蔚来-SW9866.HK卫蓝新能源202312月搭载半固态电池包的蔚来ET7100020254ET9企业官网、新华网、中国汽车报、序号车企序号车企合作厂商规划布局及进度1丰田自研+松下20192027年开始固态电池车型量产,该车型预计续航超1200km2本田自研(本田技研)+SES、松下SES2024年建设全固态电池示范生产线,202512025-2030右实现量产3现代SES、LG新能源、SKOn、FactorialEnergy20272030面量产4奔驰辉能科技、FactorialEnergy2024年宣布与合作伙伴共同开发固态电池,2030年前将实现固态电池量产。2025年2月,梅赛德斯-奔驰使用装载FactorialEnergy固态电池的EQS原型车进行路试,承诺续航里程超1000公里。5通用SES公司投资SES,联合开发固态电池产品;2021A样品测试,预计2027年上市。6日产自研+松下2025,2026测试,2028年推出全固态电池车型。7宝马SolidPower20255i7Power提供)的电动汽车道路测试,采用硫化物基电解质及创新模组结构。。粉体网固态电池中材料成本占比高,成本降低是趋势。2022年,固态电池成本约为1.49元1.1577%0.39/Wh82%。电解质售价呈下降趋势。氧化物中LLZO电解质的售价最高,2024年为120万元/吨,预计2035年降至约10万元/吨。当前硫化物电池中固态电解质成本占比高。当前固态电解质成本占比78%,预计远期电解质成本下降,占比降低至约30%。图表26:固态电池中材料成本占比高 图表各类氧化物固态电解质成本售价趋(万元/吨)TrendForce TrendForce)48%27%;对于动力型三元电池,正比材料成本70%15%。)图表28:锂离子电池材料成本测算表电芯类型材料类型单位用量单位单价元/kWh占比铁锂型正极材料(动力)2350吨/GWh3.74万元/吨87.8947.60%负极材料(动力)176.8吨/GWh3.31万元/吨5.853.17%电解液(动力铁锂)1400吨/GWh1.98万元/吨27.7215.01%隔膜(干法基膜12um)1600万平米/GWh0.45元/平米7.23.90%铜箔(4.5um)467吨/GWh10.80万元/吨50.4427.32%其他(电池壳等)---5.543.00%总计---184.64100%三元型正极材料(8系多晶动力三元) 1650吨/GWh14.81万元/吨244.3773.56%负极材料(动力)109.4吨/GWh3.31万元/吨3.621.09%电解液(动力三元)850吨/GWh2.23万元/吨18.965.71%隔膜(干法基膜12um)1078万平米/GWh0.45元/平米4.851.46%铜箔(4.5um)467吨/GWh10.80万元/吨50.4415.18%其他(电池壳等)---9.973.00%总计---332.21100%21经济网、SMM、长江有色金属网对于氧化物半固态电池,正极材料成本占比最高,约为65%,其次为固态电解质,成本占比约为20%,和锂离子电池的成本结构具有明显差异。)图表29:氧化物半固态电池材料成本测算表)材料类型材料名称用量单位单价(元/吨总价(元/kWh)合并(元/kWh)占比正极材料镍钴锰酸锂22652吨/年137100.00310.56558.1864.56%聚偏二氟乙烯(PVDF)278吨/年81500.002.27单壁碳纳米管(SWCNT) 1849吨/年1250000.00231.13多壁碳纳米管(MWCNT)2319吨/年27500.006.38导电碳黑(SP)265吨/年36000.000.95N-甲基吡咯烷酮(NMP) 7109吨/年9700.006.90负极材料石墨13171吨/年33050.0043.5348.585.62%羧甲基纤维素(CMC)207吨/年57500.001.19丁苯胶乳胶(SBR)689吨/年56000.003.86纯水12680吨/年4.820.01固态电解质双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)106吨/年550000.005.83176.8420.45%锂镧锆钽氧粉178吨/年9450000.00168.21二甲基乙酰胺4384吨/年6100.002.67N-甲基吡咯烷酮(NMP) 130吨/年9700.000.13辅料三氧化二铝543吨/年3184.000.170.170.02%正极集流体铝箔2112吨/年24650.005.215.210.61%负极集流体铜箔3639吨/年99943.0036.3736.374.21%电解液和隔膜隔膜11810万平米/年52.550.450.450.05%电池电解液545.6吨/年23600.0012.8812.881.49%其他电池壳等---按材料总3%计25.943.00%总计864.61100%清陶能源环评书、SMM、百川盈孚50%以上,其中硫化锂在硫化物固态电解质生产成本中占比最高,因此,硫化锂降本是降低硫化物全固态电池成本的关键。图表30:硫化物全固态电池材料成本测算表材料类别材料名称年用量(kg)单价单位(元/KWh)元/KWh)占比固态电解质原料硫化锂1002050000元/吨971.55996.0852.22%五硫化二磷10015000元/吨7.11氯化锂5073500元/吨17.42电极活性材料三元材料(NCM)500160095元/吨379.36419.521.99%石墨27530800元/吨40.14辅料与溶剂PVDF(聚偏二氟乙烯)50113700元/吨26.94107.65.64%PTFE(聚四氟乙烯)5041500元/吨9.83NMP(N-甲基吡咯烷酮)1009500元/吨4.5导电剂50275000元/吨65.15酒精505000元/吨1.18集流体铝箔15036140元/吨25.69185.389.72%不锈钢箔300112320元/吨159.69包装铝塑膜包装膜3000m²14元/m²199.05199.0510.43%总计1907.61100%高能时代环评书、ICC、QYResearch材料格局:电解质向硫化物收敛,负极关注硅基和锂金属203540%以上。图表31:硫化物在离子电导率和柔软性方面具有优势 图表32:硫化物路线将占据主要地位电化学能源 SMM企业股票代码电解质正极企业股票代码电解质正极负极规划布局及进展宁德时代300750.SZ硫化物/卤化物高镍三元硅碳/锂金属半固态:20234500Wh/kgeVTOL20241120Ah,25Q32027已突破了干法电极、等静压一体成型等制造技术。卫蓝新能源-半固态-氧化物+聚合物,全固态-硫化物高镍三元硅碳360Wh/kg6150kWhET71044公里;20231020253314Ah态储能电池量产。规划2027年全固态电池量产。清陶能源-氧化物+聚合物+卤化物(半固态及全固态)高镍三元/高电压锰基正极硅碳/锂金属L6、上汽MG40.5GWh202512GWh/池有望在2027年装车。孚能科技688567.SH氧化物+聚合物(半固态);硫化物(全固态)高镍三元硅碳/锂金属2021量产交付,截至2024年底,其半固态电池已装车超5万辆。第二代半固态电池能量密度达330Wh/kg40002025eVTOL。、态电芯已实现商业化交付,第二代eVTOL半固态态电芯已实现商业化交付,第二代eVTOL半固态电芯即将进入量产阶段。比亚迪002594.SZ硫化物/卤化物高镍三元(单晶)石墨负极/硅碳202460Ah450Wh/kg),2025EV20272030规模上车。国轩高科002074.SZ氧化物+聚合物硫化物、硅碳2025350Wh/kg;2025570Ah“金石”全固态电池、G12GWh准固态电池产线。20255100%国产化,设计产能0.2GWh。亿纬锂能300014.SZ卤化物+硫化物(高镍三元硅碳2022202562026池中试线;计划2026年推出能量密度达到350Wh/kg和800Wh/L的全固态电池,2028年推出400Wh/kg的高比能全固态电池。蜂巢能源-氧化物+聚合物(全固态)高镍三元硅碳/锂金属2020;202312202472.3GWh2025140AhMINI达到400Wh/kg,容量为68Ah。赣锋锂业002460.SZ氧化物+聚合物(全固态)高镍三元硅碳/锂金属20211E7086SERES-520231210Ah业还有无人机及eVTOL、消费电子企业辉能科技-氧化物高镍三元锂金属/SiOx氧化亚硅2016202420253100%全固态电池380Wh/kgVinfast等。中创新航3931.HK复合电解质(硫化物+氧化物/聚合物)高镍三元/富锂锰基硅碳/锂金属2024850Ah,430Wh/kg20272024Q4装车。欣旺达300207.SZ聚合物、硫化物(全固态)高镍三元硅碳/锂金属202482代全固态实验室原型样品能量密度达到500Wh/kg,预计2027年完成能量密度大于,、700Wh/kg的全固态电池实验室制作。计划2026年全固态电池产能达到1GWh,电芯容量提升至60Ah,成本控制在2元/Wh以下。700Wh/kg的全固态电池实验室制作。计划2026年全固态电池产能达到1GWh,电芯容量提升至60Ah,成本控制在2元/Wh以下。重庆太蓝新能源-氧化物+聚合物LMFP富锂锰基、硅基/复合锂金属负极202220244120Ah720Wh/kg2026膜全固态电池批量生产。正力新能3677.HK氧化物、硫化物高镍三元锂金属20244·306Wh/kg,支持4C,90%70%电量瑞浦兰钧0666.HK氧化物高镍三元硅碳/锂金属2024300-350Wh/kg,与国内外主流车2025固态电池计划2026-2027年小批量生产。深企投研究院、80%。硫化锂产能呈现上升趋势。2024年1月硫化锂全球月产量为1.32吨,至2025年11月产量约5吨,提升三倍以上。硫化锂价格逐步下降。随着产能提升和工艺迭代,202592460%1950200/kg图表34:硫化锂价格逐渐降低 图表35:全球硫化锂产量呈上升趋势SMM SMM图表36:硫化物固态电解质成本拆分硫化锂:全固态电池时代的基石材料》碳热还原图表37:不同硫化锂生产路线特点硫化锂:全固态电池时代的基石材料》图表38:不同技术路线硫化锂原料成本分析硫化锂:全固态电池时代的基石材料》超纯硫化锂产能逐步扩张,中国将占据主要产能。固态电解质对硫化锂纯度要求在3N20240.3620312.68CAGR33.0%。国内企业逐步布局相关产线。当前超纯硫化锂以海外厂家为主,国内厂家崛起。LoardChemical市场份额约占全球的30%。国内赣锋锂业凭借硫化锂量产技术和百吨级产能,为全球先进的规模化供应商。图表39:2024年全球超纯硫化锂市场份额比例恒州诚思图表40:中国硫化锂及硫化物固态电解质建设情况时间相关企业事件名称产能情况事件描述2025年12月深圳研一投产500吨深圳研一产线年产能500吨硫化锂投产。2025年9月韩国梨树化学产能建设150吨年产150吨硫化锂的商业化生产开工建设。2025年9月华盛锂电产能规划2吨公司公告确定在硫化锂制备工艺上采用液相法2/年的中试试产线。2025年9月天齐锂业产能建设50吨公司公告称,针对下游硫化物固态电解质对硫50实质落地并动工。2025年8月赣锋锂业供货-公司公告称电池级硫化锂生产线已实现规模化生产,并向多家下游客户稳定供货。2025年3月中科固能产能建设百吨级年产百吨级硫化物固态电解质材料生产线调试完成并具备满产能力。2025年2月恩捷股份产能建设千吨级与玉溪高新区签订年产千吨级硫化物固态电解质中试生产线项目协议,总投资2.5亿元。2025年2月研一新能源产能建设10吨年产吨级硫化物固态电解质中试项目公示,年中试规模10吨。2025年2月屹锂新能源产能建设-常州高新区签约建设全球领先的硫化物电解质6达产后年产值超300亿元。2024年10月中科固能产能建设百吨级已建成并开始调试年产百吨级硫化物固态电解质材料生产线。2024年10月中科国能产能建设百吨级江苏溧阳硫化物全固态电解质生产基地开工,12024年7月恩捷股份产能建设百吨级百吨级硫化锂中试生产线搭建完成(与中南大学合作研发低成本工艺)。2024年6月瑞固新材料产能建设百吨级132025年百吨级产能,2028年达6000吨。电动中国,SMM,各公司公告聚合物电解质成本低廉、工艺成熟,但性能受限。聚合物电解质主要成本源于锂盐。聚合物电解质主要由锂盐和PEO/相转化法等方法制备。聚合物固态电解质离子电导率低、循环寿命短,并且能量密度和功率密度受限。图表41:硫化物和聚合物电解质生产成本对比 图表42:聚合物固态电池生产工艺Batteries?
WhyWillPolymersWintheRaceforSolid-State
Batteries?
WhyWillPolymersWintheRaceforSolid-State国内企业布局清晰。LLZO电解质吨级量产的企业,20252000/2024氧化物电解质主要分为三类,LLZO氧化物固态电解质是(LLZOLATPLLZO图表43:国内企业氧化物电解质产能规划企业路线最新进展赣锋锂业氧化物LLZO及LATP室温离子电导率分别可1.7mS/cm1.45V耐高压,厚度<30μm贝特瑞氧化物2024年已开始吨级出货,产品室温离子电导率0.5mS/cm鹏辉能源氧化物20253目标≥300Wh/kg,拟2026年建线量产。金龙羽氧化物20254期12个月南都电源氧化物20254783Ah达1mS/cm上海洗霸氧化物LLZTO粉体产能20吨/年,已建成中汽创智氧化物已具备公斤级电解质制备能力,室温离子电导率1.0mS/cmSMM,观研天下图表44:不同类型氧化物电解质对比体系类型LLZOLLTOLATP结构类型立方石榴石结构钙钛矿结构NASICON型关键元素La、Zr、LiLa、Ti、LiTi、Al、P、Li室温电导率0.1-1mS/cm(高致密烧结体)0.01-0.1mS/cm(受晶界影响大)优化后可达较高水平)化学稳定性耐水性较好空气中稳定遇水易反应电化学窗口宽(5VvsLi/Li+,抑制锂枝晶)较窄(3VvsLi/Li+,易被金属锂腐蚀)中等(4VvsLi/Li+,对金属锂稳定)典型应用(匹配金属锂负极)半固态电池(需界面修饰)水系/非水系锂离子电池(适配正极材料)SMM硅基负极产业化进展迅速。国内固态电池负极技术路线集中于硅基和锂金属/合金负锂金属负极拥有更高室温容量和低电化学电位,图表45:国内企业固态电池负极材料技术路线技术路线氧化物聚合物硫化物硅基负极辉能科技、卫蓝新能源、清陶能源、太蓝新能源、力神股份、鹏辉能源孚能科技、欣旺达、中科深蓝汇泽、比克电池弗迪电池、蜂巢能源、马车动力、高特龙、比亚迪锂金属/锂合金负极辉能科技、赣锋锂电、欣界能源清陶能源、欣旺达宁德时代、卫蓝新能源、赣锋锂电、中科固能、英搏尔无负极技术金羽新能、太蓝新能源--TrendForce传统集流体在固态电图表46:典型复合集流体具有三明治结构重庆金美官网图表47:聚合物固态电池生产工艺指标传统集流体复合集流体安全性穿刺易引发大面积短路和热失控局部熔断,阻燃基材抑制热蔓延能量密度惰性金属占比高,限制活性物质空间轻量化设计提升重量/体积能量密度循环寿命活性材料易脱落,锂枝晶生长显著抑制体积膨胀,减少结构失效成本金属材料成本占比高(铜箔83%)高分子基膜成本占比低(复合铜箔31%)导电性高电导率,但厚金属层增加重量电导率略低,需优化金属层沉积工艺维科网图表48:不同集流体重量对比集流体材料构成厚度(μm)密度(g/cm³)减重幅度传统铜箔铜68.96/PET铜铜28.96-56%PET41.38PET铜铜28.96-56%PET41.38PP铜箔铜28.96-60%PP40.9传统铝箔铝82.7/PET铝铝2.42.7-32%PP60.9观研天下图表49:集流体相关企业业务布局代码公司业务布局详情-重庆金美主打产品多功能复合集流体铜箔,2022年内将实现PET复合集流体新材料的快速放量,目标是到年底能够达到过亿平米的产能,宁德时代间接参股该公司。002585.SZ双星新材生产的超薄聚酯薄膜基膜可应用于锂电负极复合铜箔,生产的PET铜箔已经向客户送样测试。600110.SH诺德股份PET铜箔产品目前在下游客户小批量试用。300057.SZ万顺新材拥有磁控溅射镀膜、电子束镀膜、真空镀铝、精密涂布等多套进口精密设备,且已在镀膜设备等产线开展在有机载体薄膜上镀双面铜箔工艺研发,载体铜膜样品已送下游电池企业验证。688700.SH东威科技在PET镀铜设备领域技术领先,已与下游知名客户开展长期合作。-腾胜科技研制出国内首台量产型复合铜箔的真空镀膜设备,设备已经销往重庆金美、日本TDK等企业。锂电网固态电池设备以半固态为主,全固态占比逐渐提升。2024402030100042%。图表50:液态和固态电池工序对比工序设备名称液态半固态全固态全固态液态电池固液混合工艺原位固化工艺氧化物聚合物硫化物设备变化前段湿法匀浆搅拌搅拌机√√√可采用可采用可采用适当改造涂布烘干涂布机√√√可采用可采用可采用适当改造干法干混干混机可采用可采用可采用升级纤维化纤维化设备可采用可采用可采用新增辊压辊压机√√√√√√升级分切/模切分切/模切机√√√√√√适当改造制片制片机√√√√√√适当改造中段胶框印刷胶框印刷机√√√新增叠片叠片机可采用可采用可采用√√√升级极耳焊接包装组装设备√√√√√√适当改造干燥烘干机√√√注液注液机√√√等静压等静压机√√√新增后段原位固化烘烤设备√化成分容化成分容机√√√高压化成分容高压化成分容机√√√升级EVTank图表51:固态电池设备市场规模(亿元)EVTank干法电极技术是一种不需要涵盖聚合物纤维化、干粉喷涂沉积、气相沉积、热熔挤压、直接压制等具体技术路径。对比项湿法电极技术干法电极技术成本对比项湿法电极技术干法电极技术成本电极干燥/溶剂NMP47%(溶剂占比1%~2%)总成本降低15%对环境的影响有毒溶剂,能耗高,CO2排放量大10kWhCO2少1000kg生产效率7个步骤,干燥、溶剂回收耗时>3h5个步骤,无需干燥时间,生产时间减少16.2%~21.4%能量消耗约47%的总能耗用于干燥和溶剂回收,每生产10kWh,干燥和溶剂回收耗电420Wh无干燥和溶剂回收过程,能源成本降低38%~40%兼容性制备全固态电池的电极不适用于厚电极和固态电极的制备电极性能(<4mAh/cm²),孔隙率更高,储能科学与技术》图表53:干法电极技术发展历程储能科学与技术》干混是基础,纤维化设备是干涂主流,辊压机是核心。干混:整个干法工艺的基础,图表54:固态电池干法工艺路线图高能数造固态电池需要在高压力下UV图表55:不同胶框打印技术对比类别优点以及不足钢网印刷尺寸控制精度高,且生产节拍快,单片印刷时间可低于2秒,但是分辨率不足UV打印受限于当前工艺水平,其打印速度较慢,工艺稳定性仍有待验证涂胶有助于提高胶框的均匀性,但其挑战在于转印良率受胶框与极片平整度的影响点胶设备投资成本较低,但其尺寸精度较差,并且由于胶水固化时间长,导致生产效率低下GGII图表56:胶框印刷设备主要供应商公司定位技术切入点(与胶框印刷相关)关键进展德龙激光激光精密微加工设备供应商(激光制片、激光干燥、激光刻蚀)面向固态电池,开发激光制片+激光干燥设备,期望配合极片或边框加工工艺公司声明其固态电池相关激光设。备尚在客户处测试验证阶段联赢激光精密激光焊接与自动化成套设备厂商激光焊接/刻蚀设备与固态电池装配/封装生产线设备
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