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【行业研究】固态电池技术及相关产业链分析
2026-04-30 23:36
【行业研究】固态电池技术及相关产业链分析

固态电池被视为下一代电池技术的核心方向,正站在从实验室走向产业化的关键节点。

行业呈现半固态先行,全固态冲刺的双轨制格局,2026年是装车验证的关键元年,材料环节短期确定性最高、设备环节弹性最大,全固态的规模化拐点需密切关注2027-2030年的成本曲线演进。

一、技术路线

1三大体系并行,复合路线成突破口

固态电池的核心变革在于以固态电解质替代传统液态电解液,从根源上解决电池本征安全问题,同时为适配高比能正负极材料、突破能量密度天花板创造条件。

按照电解质材质,全球主要分为硫化物、氧化物、聚合物三大路线,卤化物路线也正逐步受到关注。各路线不存在绝对优劣,选择取决于对能量密度量产成本供应链安全不可能三角的取舍。

指标

硫化物

氧化物

聚合物

离子电导率

最高,室温可达10-3S/cm级别,部分体系达17mS/cm,可与液态电解质媲美

中等,10-510-3S/cm,通过钽掺杂LLZO等改性手段可提升至10-3S/cm水平

偏低,通常10-710-4S/cm,改进后可接近10-4S/cm

安全性

空气敏感,遇水产有毒气体,对环境控制要求极高

最优,具有良好的不燃不爆特性,热稳定性可达600℃以上

较好,但高温下存在热失控风险

加工与量产适应性

需惰性气氛保护,制备环境苛刻,量产门槛最高

界面刚性接触不良,需解决-界面阻抗问题

柔性最佳,与现有液态产线兼容性最高

代表企业

宁德时代、丰田、国轩高科、三星SDI

清陶能源、赣锋锂业、辉能科技

法国BlueSolutions

主要应用

全固态、高快充、高能量密度

半固态率先装车验证

消费电子、特种场景

硫化物路线被中日韩大多数头部企业集体押注,系实现全固态电池最具潜力的技术路径。其核心制约在于硫化锂的大规模低成本制备——硫化锂在硫化物固态电解质中的成本占比高达70%80%,约1000/千克,是全固态电池能否商业化的核心变量。

氧化物路线以高化学稳定性见长,清陶能源等企业已率先在半固态市场中实现装车验证,蔚来等车企的半固态车型已完成交付。其瓶颈在于室温下界面接触不良,需辅以少量液态电解质或复合体系来解决。

聚合物路线技术门槛相对最低,但能量密度上限受限,主要承接消费电子及产业过渡需求。

2半固态vs全固态

半固态(混合固液):保留5-10%电解液,能量密度300-400Wh/kg,与现有产线兼容性较好。2026年被视为半固态电池量产元年,已批量装车。

全固态:完全摒弃液态电解质,能量密度可达400-600Wh/kg,安全性最优,但面临固固界面阻抗、加工难度高、成本居高不下等挑战。预计2027-2028年小批量装车,2030年规模化商用。

3复合体系:突破单一材料局限

当前行业探索的高分子基体+硫化物离子传导+氧化物界面补强复合式固态体系,正成为从实验室走向商业化的主流路径。该路径通过材料协同效应,在保持安全性的前提下,使30℃离子电导率较纯高分子电解质提升近两个数量级,且整体设备投资仅比液态产线高出约30%,产业化可行性显著增强。

二、市场规模与产业化进程

1、需求出货量

EVTank统计,2024年全球固态电池出货量为5.3GWh,同比增长4.3倍,全部为半固态,反映半固态已率先进入规模化通道;2025年全球固态电池出货量预计约36GWh。中信证券测算2030年全球出货量将达705GWh(其中半固态494GWh、全固态211GWh),2025-2030CAGR183%

2、国内产业化里程碑

2025210日,国家工业和信息化部等八部门联合印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》,明确将全固态电池列为重点攻关方向,支持锂电池、钠电池向固态化发展,并提出2027年前培育3-5家全球领先的龙头企业的目标,要求重点突破中试和工程化难题,构建完整产业链。

固态电池市场正处于爆发前夜。

企业

技术路线

核实后的最新进展

量产计划

宁德时代

硫化物全固态+凝聚态

凝聚态电池单体500Wh/kg,系统430Wh/kg已量产供货蔚来ET9(截至20263月交付超2000台);全固态走硫化物+卤化物复合路线

2027年全固态小批量生产(年产能1-2GWh

比亚迪

硫化物全固态

系统能量密度400Wh/kg(通过中汽研验证),深圳坪山2GWh中试线已投产,完成5000公里路测

重庆璧山20GWh产线2026年三季度启动建设,2027年量产装车

国轩高科

硫化物金石电池

中试线良品率90%+,电芯能量密度350Wh/kg,通过200℃极端安全测试,获大众MEB+平台认证

2GWh量产线设计已完成,计划2026年底小批量量产

奇瑞汽车

全固态犀牛S”

中试线电芯能量密度400Wh/kg(实验室远期目标600Wh/kg),匹配800V高压平台支持6C超快充

2026年启动定向运营装车(星途ES8),2027年量产

东风汽车

氧化物聚合物

能量密度350Wh/kg,通过170℃高温测试,冬季极寒测试已完成

2026年底自研电芯小批量上车

上汽集团

半固态/全固态

与清陶能源合作,准固态400Wh/kg已小批量装车昊铂系列

全固态2026年量产,2027年交付

广汽集团

半固态/全固态

电芯能量密度400Wh/kg

2026年小批量装车实验

中创新航

全固态

能量密度450Wh+/kg,已建成车用全固态电池产线

2026Q4千台机器人级别批量交付

欣旺达

聚合物复合全固态

半固态360Wh/kg,已贯通0.2GWh样品线

2026年突破材料和量产工艺

赣锋锂业

硫化物/氧化物/聚合物全覆盖

400Wh/kg电池循环寿命突破1100次,全球首款500Wh/kg10Ah产品实现小批量量产

积极参与全球前沿固态电池技术研发

3、成本下降路径

阶段

电池类型

单位成本

关键假设

当前

半固态电芯

0.85/Wh

产线良率80%

中期

半固态电芯

0.50/Wh

良率90%+,材料价格下行

远期

全固态电芯

0.78/Wh

锂金属负极,全固态电解质(2030年后目标)

三、产业链结构

1、上游:材料确定性最高,电解质与正极是核心增量

1)固态电解质核心原材料

硫化锂:硫化物电解质的核心前驱体,成本占比70%80%,约1000/千克,目前仍处于百吨级向千吨级攻坚阶段。赣锋锂业、天齐锂业等传统锂盐企业深度布局。

锆基材料:东方锆业等作为锆基材料龙头,广泛受益于氧化物路线规模化进程。

2)超高镍正极材料

Ni含量≥80%NCM811等,是支撑350Wh/kg级产品的关键。当升科技2025年报显示,全固态电池用超高镍多元材料已实现20吨级以上批量供货,固液电池正极材料累计达千吨级出货,已导入清陶、卫蓝、辉能、赣锋锂电等头部客户。容百科技作为高镍龙头深度受益。

3)负极材料迭代

硅基负极(中期方案):贝特瑞、璞泰来积极布局,理论容量达4200mAh/g,但需解决体积膨胀问题。

锂金属负极(终极方案):理论比容量3860mAh/g,是能量密度推向极致的关键路径。

上游材料环节业绩落地最早,短期确定性最高。当升科技的批量供货数据表明,固态电池正极材料已从研发走向实际交付阶段;容百科技受益于能量密度驱动的高镍化趋势确定性较强;贝特瑞在硅基和金属锂负极的前瞻布局已开始服务下游客户。锂资源端(天齐锂业、赣锋锂业)受益于固态电池对锂资源需求量更高的特性,总量增长逻辑清晰。

2、中游:电池制造与设备并行

1)电池制造

叠片工艺取代卷绕成为必选方案。代表企业包括宁德时代、比亚迪、国轩高科、孚能科技、欣旺达、亿纬锂能等。当前半固态产品已批量出货,全固态仍处于中试向量产过渡阶段。

2)核心增量设备——弹性最大

全固态电池生产工序较液态电池发生根本性变化——

前段工序:新增纤维化设备、干法辊压设备。纳科诺尔投资10亿元聚焦干法电极装备研发量产,投产后可形成年产200台(套)以上高精度辊压设备能力,干法设备关键参数处于国内外第一梯队,已实现高速宽幅干法设备交付。

中段工序:新增等静压机,取消传统注液设备,以解决-固界面阻抗问题。

后段工序:高压化成分容设备为明确趋势。

中游电池环节,宁德时代2026Q1营收1291.31亿元,同比增长52.45%,净利润207.38亿元,同比增长48.52%,均创历史新高,固态电池中期审查送样结果超预期。国轩高科首条全固态实验线贯通,90%良品率并已开始装车路测。赣锋锂业氧化物体系半固态电池已实现装车交付。电池环节估值已部分反映预期,关键在于2026-2027年装车检验后的良率和成本能否匹配。

设备环节是产业化最先受益环节,弹性在三个环节中最大。纳科诺尔在干法电极设备领域已建立先发优势,但需关注产品定制化程度高、量产交付节奏不确定性等潜在风险。

3、下游应用领域

电动汽车(预计占比70%-85%):为最大需求场景,蔚来、理想、上汽等已推出搭载半固态电池车型,续航突破1000公里。

消费电子15%-20%):vivo等已量产搭载半固态电池,欣旺达出货突破千万颗。

储能系统5%-10%):卫蓝新能源、清陶能源产品已通过船级社认证并应用于大型储能项目。

特种领域(低空经济、太空应用等,占比不足5%)。

四、核心风险提示

1技术路线尚未完全收敛:硫化物对环境的极度敏感、界面阻抗和成本仍高企,未来存在替代风险。

2成本差距亟待缩小:目前固态电池成本约为普通锂离子电池5倍以上,降至0.8/Wh需在硫化锂大规模制备上实现突破,能否如期降本是最大不确定性。

3产能爬坡不确定性:产业化进度可能不及预期,上险测试和量产进度需持续跟踪。

4标准落地影响待评估:首个国标120℃失重率≤0.5%的判定标准较团体标准更严格,可能影响部分已量产半固态产品的合规认定。

5数据分歧较大:不同机构对市场规模和渗透率预测差异显著(如2030年全固态渗透率4%10%),投资者需对远期预期保持审慎。

6、板块估值已部分透支:据中信证券测算,A62家固态电池概念股板块截至20251026日总市值达1.2万亿元,20256月至10月板块涨幅64.3%,显著跑赢沪深300,业绩兑现的滞后性可能引发估值消化风险。

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