- 我国固态电解质产业链条优势显著本土企业具有较强的先发优势
固态电解质特指拥有非常良好离子传输性能的锂离子导体。固态电解质不挥发、一般不可燃、具有较宽的工作温区和电化学窗口,因此具备更优异的安全特性,可适配更高单位体积内的包含的能量的正负极材料体系。固态电解质材料是固态电池的核心部件,其进展直接影响全固态电池的发展进程。
根据观研报告网发布的《中国固态电解质行业发展深度分析与投资前景预测报告(2025-2032年)》显示,按照电解质材料的不同,固态电池可大致分为氧化物、硫化物、卤化物、聚合物和复合固态电解质(聚合物+无机物)等。其中,聚合物电解质属于有机电解质,氧化物,卤化物与硫化物属于无机陶瓷电解质。
从汽车和电池企业的选择情况去看,目前硫化物和氧化物为主流技术路线。全球固态电池的研发主要分中国、日韩和欧美三大阵营。从发展历史上来看,日韩企业布局固态电池起步较早,目前在技术上处于领头羊,全球前十的固态电池专利都被日韩企业所包揽。丰田三星、松下、出光兴产和住友等都是该领域的代表企业,丰田主导了硫化物全固态电池的量产推进。在技术路径的选择上,日韩企业更倾向于硫化物体系,欧美企业更偏向于氧化物和聚合物,我国的技术路线选择相对来说更加多样化,但是最主流的仍然是硫化物和氧化物。依据市场公布的统计数据,全球固态电池企业选择硫化物的占比为38%,选择氧化物的占比为32%,选择聚合物的有22%。
根据国内锂电池行业规范公告企业信息和行业协会测算,2024年中国锂电池总产量1170GWh,同比增长24%。行业总产值超过1.2万亿元。电池环节,2024年全国消费型、储能型和动力型锂电池产量分别为84GWh、260GWh、826GWh。锂电池装机量(含新能源汽车、新型储能)超过645GWh,同比增长48%。
传统液态锂电池依赖易燃的液态电解质,存在热失控风险,且单位体积内的包含的能量难以突破300Wh/kg。而全固态电池通过替换为固态电解质,彻底消除了电解液泄漏和爆燃隐患。2024年,重庆太蓝新能源研发的全固态锂金属电池通过200℃热箱测试和针刺实验,安全性远超传统电池。同时,其单位体积内的包含的能量达720Wh/kg,是当前高端三元锂电池的2.4倍,续航轻松突破1500公里。
2025年10月,中国科学院物理研究所传来重大突破:黄学杰研究员团队联合华中科技大学、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等机构,成功攻克全固态金属锂电池的核心技术难题。该团队开发的阴离子调控技术,从根本上解决了界面接触问题,为全固态电池的实用化铺平了道路。
2025年1-6月我们国家新能源汽车产销量分别696.8万辆和693.7万辆,同比分别增长41.4%和40.3%,其中,新能源汽车新车产量达到汽车新车总产量的44.61%,中国新能源汽车市场延续了快速地增长态势,具体如下:
从固态电池产业链来看,固态电池的突破覆盖上游材料、中游设备到下游应用的全链条。上游材料中,固态电解质和锂金属负极是关键。硫化物电解质因离子电导率高,成为动力电池的主流路线,赣锋锂业已实现百吨级硫化锂量产;氧化物电解质则因稳定性高,更适合储能领域。锂金属负极的理论比容量达3860mAh/g,是传统石墨负极的10倍,赣锋锂业生产的3微米超薄锂带已用于电池制造。中游设备方面,先导智能、赢合科技等企业已交付全固态电池整线,适配多种电解质路线。下游应用中,新能源车、低空经济和储能成为首批突破领域。宁德时代、比亚迪计划2027年推出续航1200公里的固态电池车型;欣界能源的锂金属固态电池已用于电动垂直起降飞行器,续航翻倍。
2025年以来固态电池产业化加速,2025年5月中国汽车工程学会正式对外发布《全固态电池判定方法》,首次明确全固态电池定义,为材料开发、工艺优化、设备适配等环节提供统一的衡量指标,有助产业链上下游技术协同,加速成果转化。7月初,奇瑞控股的安瓦新能源在芜湖宣布1.25GWh固态电池生产线新国标针刺测试,单位体积内的包含的能量超300Wh/kg,400Wh/kg二代产品试制中,计划2027年推出500Wh/kg全固态电池。预计2035年中国固态电池电解质市场规模将有望达到12211.4亿元,具体如下:
从产业化进度来看,全球固态电池发展已形成三个梯队:第一梯队是已实现小规模应用的创新者,如法国的博洛雷(聚合物电池用于Bluecar)、中国的清陶(光年电池用于智己L6)和辉能科技(2GWh陶瓷电池厂);第二梯队是计划2025-2028年量产的进取者,包括丰田、日产、Quantum Scape等;第三梯队则是仍处于实验室阶段的探索者。这种多层次的竞争格局表明,固态电池技术离大规模商业化尚有距离,但产业化进程已明显加速。
技术路线选择上呈现明显的地域特征:日本企业以硫化物为主(丰田、日产、本田等10家),中国企业则多元化布局(硫化物9家、氧化物7家、聚合物1家、卤化物1家),欧美企业更侧重聚合物和氧化物路线。
固态电池关键材料和制造技术的革新是实现从传统液态电池经原位固态化电池直至实现全固态电池的基础。在《固态电池关键材料体系发展研究》一文中提到了对我国固态电池发展关键时间点的规划建议,中期(2025-2030年)以目前国内已有的固态电池研发和量产能力基础,通过原位固态化技术,采用新材料,改造现有产线,优化现存技术体系,实现产品升级,提升电池的单位体积内的包含的能量、安全性、一致性和寿命等关键指标,同步开展全固态电池及新电池体系的前瞻性研发,为全固态电池的规模化应用奠定科学和技术基础,满足新能源汽车、电动船舶、电动航空、规模储能、国家安全等战略需求;远期(2030-2035年)在原位固态化电池技术基础之上,加速全固态电池产业化,逐步提升全固态电池技术成熟度和应用领域,提升技术水平,降低电池全生命周期成本等要素,扩大产业规模和市场占有率,形成自主可控、可持续发展、绿色零碳的产业生态,拓展更广泛的应用领域,并扩展到极地、高寒地带、平流层、深空等国家战略特殊应用场景。
