推广 热搜: 采购方式  甲带  滤芯  气动隔膜泵  带式称重给煤机  减速机型号  无级变速机  链式给煤机  履带  减速机 

固态电池行业研究报告

   日期:2026-02-28 21:28:43     来源:网络整理    作者:本站编辑    评论:0    
固态电池行业研究报告

固态电池以其长续航能力和高安全性,被誉为电池的终极形态,在人类社会从化石能源向电力能源全面转化的现阶段,固态电池一旦批量生产,将有广阔的应用空间,颠覆和替换当下的能源格局,新能源汽车、低空飞行器、消费电子、储能、航天、深海、日用电器设备等,都是其应用场景。行业数据显示,2030年全球固态电池市场规模将超2500亿,2035年突破8000亿元,中国企业将占据全球60%的市场份额。目前固态电池已经从实验室走向工程验证阶段,各厂商都在为锚定2027年小规模量产装车目标进行最后冲刺,2026年将是产业链调试和技术攻关的关键一年,为来年铺平道路。

国家新型储能创新中心电化学储能研究所总经理王超表示,我国固态电池产业依托政产学研协同机制实现快速发展,当前以硫化物路线为主攻方向,计划2027年实现小规模量产,全固态电池预计2030年后逐步迎来商业化拐点。

一、各技术路线优缺点

1.聚合物路线:加工性能极佳,易成膜,成本低,界面接触好,与现在液态电池产线兼容性好;但聚合物电解质离子导电率极低,比液态电解质低3-4个数量级,并且启动前需要加温到60度才能正常工作,潜力有限。

2.氧化物路线:具备极高的安全性和稳定性,1000度环境下不燃烧不爆炸,对空气和水不敏感,对生产环境要求宽松,优异的电化学性能,可匹配高电压正极材料,可兼容现有90%的液态电池产线,成本低,是最易规模化的固态电池方向,被长城、卫蓝、清陶列为首选。但刚性材料对刚性材料,导致界面阻抗大,材料脆性大,充放电容易开裂,且低温性能弱,低温下离子传导率下降明显,需要通过其他复合材料如聚合物,和界面弥补,性能介于介于聚合物和硫化物之间。

3.卤化物路线:卤化物路线具备高电导率,媲美液态电解液,具有良好的形变,缓解界面难题,合成的门槛比较低。但卤化物路线对水汽极为敏感,遇水会分解并产生腐蚀性气体,需要在极干燥环境生产,储存和运输成本高,材料具有脆性,充放电易开裂,产业化刚起步供应链几乎空白,从材料到设备都需要从零开始。

4.硫化物路线:硫化物路线的离子导电率最高,能量密度极高,实验室可达400-500WH/KG,理论极限可达2600WH/KG。但硫化物的空气稳定性极差,遇水会生产剧毒硫化氢,生产全程需要在-60度的惰性气体环境中进行,电化学窗口窄,与电极副反应多,界面问题及其复杂,成本高昂,硫化锂价格高达200-500万一吨,与常规溶剂兼容性差,容易发生副反应,只能采用全新的干法电极等新工艺。硫化物路线是性能天花板,但尚且存在诸多问题需要解决。

二、各厂商量产时间规划

比亚迪在固态电池领域布局多路线探索,其中硫化物固态电池有望在电池寿命、快充等领域实现突破,是重点技术方向,有望于2027年实现小批量生产;

广汽计划2026年启动小批量装车实验,2027年至2030年逐步实现小规模落地普及;

长安汽车规划2027年推动其“金钟罩”固态电池量产;

东风汽车已实现半固态电池落地,此前研发出的新一代350Wh/kg高比能固液混合态电芯,已完成材料及电化学体系验证并实现中试下线,可实现1000公里整车续航,预计20269月在东风自主新能源品牌车型上量产装车。

宁德时代正在同步推进多条技术路线,计划于2027年实现小规模量产;

国轩高科首条0.2GWH/KG的全固态电池实验线已全部贯通,核心设备国产化率100%,良率已提升到90%,相关产品已进入装车测试阶段,量产时间计划为2027年。

韩国现代汽车目标2030年前实现全固态电池量产应用;

丰田汽车正在联合出光兴产、住友金属加快研发,预计2027-2028启动规模量产;

欧洲Stellantis与美国Factorial Energy合作推进研发,规划2027年后大规模量产。

三、现在的技术堵点和解决方案

业内普遍认可固态电池已经从样品到产品的转变,制约其大规模商业应用的限制因素主要有成本高昂、固固界面接触、产业链建设、工艺优化、车规级测试。

1.成本问题

据前瞻产业研究院数据,当前以硫化物作为电解质(核心材料是硫化锂,每吨价格200-300万,占电池成本的80%),石墨作为负极的固态电池成本158.8美元/KWH,采用石墨负极的传统锂电池总成本118.7美元/KWH,固态电池成本高约30%,行业平均成本单辆车电池包超过20万元(以东风汽车电池为例:能量密度350WH/KG,电池包重量600KG,能量容量210KWH,电池成本158.8美元/KWH,汇率1美元=7人民币,则东风固态电池成本23.34万)。

解决方案:中国科学技术大学马骋教授团队研发的锂锆铝氯氧电解质(原料为四氯化锆),性能更优,且成本不到硫化物电解质的5%。目前已完成实验室验证,正积极推动商业化应用。

2.固固界面接触高阻抗问题

硫化物固态电池拥有与液态电解质相媲美的超高离子电导率,但由于固态电池的电解质和正负极都是固态,其界面难以完全结合(通常需要外部施加几十甚至上百兆帕压力,使其深度贴合),导致阻抗过高,在充放电时电极材料会膨胀和收缩,会让电解质和电极直接产生微小缝隙,导致接触不良,容量迅速衰减,循环寿命降低,这是阻碍其商业化的最大拦路虎。

解决方案:近期中科院深圳先进研究院和华南理工联合研发的“垂直连续二维离子通道”,一举解决了固态电池电导率、界面压力、空气敏感三大问题。其工作机理是构筑垂直排列的快离子导体纳米片和柔性聚合物交替堆叠,硬质的快离子导体专门负责高效传输,柔性的聚合物专门负责界面接触,使其电导率与液态电解质媲美,而且无需施加外部压力。目前该技术已完成实验室验证,准备走向中试。

3.产业链建设

硫化物电解质核心原材料硫化锂生产难度非常大,怕空气、怕水汽,大多在中试线上,缺乏规模化生产能力。同时固态电池是一种全新的生产工艺,具有更高的技术要求,传统液态电池产业60-70%的设备无法兼容,需要搭建全新的生产链,为让电池固固界面紧密结合的全新设备——等静压设备、干法电极设备,需要从零开始设计、技术适配和产能扩建。

解决方案与目前进度:在原材料方面,天赐材料的百吨级中试线和万润股份已中试线已经启动,争取今年下半年或6月完成。国产设备也已经进入验证期,纳克诺尔的干法电极设备已经交付头部主机厂,等静压设备正在加快验证。

四、相关企业

硫化物电解质:上海洗霸、厦钨新能、天赐材料、海辰药业、万润股份

负极材料:中一科技、天铁股份、嘉元科技(锂金属负极),璞泰来、贝特瑞、杉杉股份、元力股份(硅碳负极)

正极材料:当升科技

设备端:先导智能、利元亨(整线龙头),宏工科技、纳克诺尔(干法工艺设备),四川力能、川西机械(等静压设备),联赢激光、德龙激光

电池企业:宁德时代、比亚迪(研发领先的核心力量),亿纬锂能、国轩高科、赣锋锂业、欣旺达

其他辅材:日播时尚、海辰药业(粘连剂)、博苑股份、松井股份

投资建议:大部分企业都将小规模量产装车锚定在2027年,明年可能会有一波装车高峰,固态电池得到实实在在的应用,这是一种质变。股市具有前瞻性,会提前炒作,今年将会是关键的一年,如果固态电池行业出现重要的利好消息,则行业可能提前开启炒作。利好消息如重要技术攻克、量产线普遍落地、明确装车时间等。

炒作顺序:率先量产企业及供应链——带动固态电池整装企业——材料及设备——后期服务(固态电池的后期服务着重是回收利用,就像2020年疫情时先炒特效药,再炒核心技术企业,然后药材,最后是医院固废处理)。

如后期大规模使用后,可跟进环保、工艺优化、技术进步等深化投资机会(如硫化物电解质遇水会生产剧毒的硫化氢)。

 
打赏
 
更多>同类资讯
0相关评论

推荐图文
推荐资讯
点击排行
网站首页  |  关于我们  |  联系方式  |  使用协议  |  版权隐私  |  网站地图  |  排名推广  |  广告服务  |  积分换礼  |  网站留言  |  RSS订阅  |  违规举报  |  皖ICP备20008326号-18
Powered By DESTOON