預計2027年量產裝車，固態電池—產業全解析

一、技術革命：固態電池的顛覆性突破

核心定義
固態電池以固體電解質替代傳統液態電解液，通過'三明治'結構（正極-固態電解質-負極）實現能量存儲。這一革命性設計帶來五大核心優勢：

1. 能量密度躍升
   ：達300-450Wh/kg，遠超傳統鋰電（100-150Wh/kg），梅賽德斯-奔馳測試車已實現450Wh/kg，續航里程突破1000公里；
2. 安全基因重塑
   ：固態電解質徹底消除電解液泄漏風險，耐針刺、耐高溫特性解決熱失控頑疾；
3. 壽命指數級增長
   ：循環次數超1萬次，是傳統電池的3-5倍；
4. 環境適應性突破
   ：工作溫度范圍拓寬至-30℃至120℃，極寒酷熱環境性能穩定；
5. 設計自由度提升
   ：可定制柔性、異形電池結構，滿足智能終端創新需求。

技術演進路線
全球形成三大技術陣營：

• 聚合物路線
  ：工藝成熟但電導率瓶頸明顯，逐步被迭代；
• 氧化物路線
  ：以石榴石型LLZO為代表，界面穩定性成關鍵攻關點，國內主流企業多采用'固液混合'過渡方案；
• 硫化物路線
  ：電導率最優（達液態水平），但空氣敏感性和高昂成本制約產業化，豐田、寧德時代等巨頭重點布局。

二、產業驅動力：安全與性能的雙重剛需

全固態電池的產業鏈涵蓋了從上游原材料礦產資源的開采；中游正負極材料、電解質材料、電池制造；下游為終端應用的各個環節，比如消費電子、汽車、儲能、低空經濟的evtol等多個領域。

其中，中游的電池制造商是主導研發、推動產業化發展的核心力量，鋰電池巨頭重點把控電池設計、組裝和測試等關鍵環節。全固態電池未來應用領域廣泛，有望在消費領域率先落地。

安全痛點倒逼升級
傳統鋰電池熱失控事故頻發，電解液成為'阿喀琉斯之踵'。固態電池通過物理隔絕鋰枝晶生長，將安全閾值提升3個數量級。
性能天花板突破
現有鋰電體系能量密度逼近300Wh/kg理論極限，固態技術打開400Wh/kg以上新空間，滿足長續航電動航空等高端場景需求。

三、歷史進程：從實驗室到產業化的跨越

里程碑節點

       1972年

• ：首代固態鋰電問世，因電導率問題擱淺；
• 2016年
  ：比亞迪啟動固態電池研發，中國正式入局；
• 2023年
  ：蔚來ET7搭載半固態電池路試，廣汽發布400Wh/kg全固態電池；
• 2027年
  ：寧德時代、比亞迪等計劃量產裝車，全固態電池商業化元年開始。

四、市場競爭：全球巨頭競速賽

中國力量崛起

• 寧德時代
  ：硫化物路線領跑者，2027年目標量產；
• 比亞迪
  ：氧化物系中試突破，2027年啟動示范應用；
• 億緯鋰能

• ：2028年劍指400Wh/kg全固態電池。

• 豐田
  ：深耕硫化物體系，2026年量產目標；
• 三星SDI
  ：試驗線能量密度達500Wh/kg，技術儲備深厚。

五、產業鏈解構：從礦產到終端的全鏈路

上游：原材料礦產的開發（基礎）

礦產龍頭

①贛鋒鋰業：全球鋰資源龍頭，全球最大金屬鋰生產商，布局氧化物/硫化物固態電解質，半固態電池已裝車東風E70等。

②國內四大鈷業：格林美（中國開采城市礦山的先行者、世界領先的廢物循環產業）、洛陽鉬業（全球鈷第一）、華友鈷業（鈷、鎳開發三元正極材料已經大批量供應寧德時代等全球頭部動力電池客）、中偉股份（鋰電池正極行業龍頭）。

③ 云南鍺業：國內鍺龍頭，國內鍺產業鏈最完整、產銷量最大的生產供應商。

④ 北方稀土：國內規模最大的輕稀土供應商，產品包括鑭、稀土氧化物等。

上游資源爭奪戰

• 鋰資源
  ：全球74%儲量集中澳、智，中國掌控29%開發權；
• 鈷鎳鎳
  ：剛果鈷礦、印尼鎳礦成戰略要地；
• 稀有金屬
  ：鋯（澳南非壟斷）、鑭（中國占70%）、鍺（中美主導）影響電解質性能。
  中游技術博弈
• 正極材料
  ：高鎳三元（NCM811）向富鋰錳基演進；
• 負極材料
  ：石墨→硅基→鋰金屬三級跳，貝特瑞硅碳負極比容量破2000mAh/g；
• 電解質

• 電動汽車
  ：2027年半固態上車潮，2030年全固態滲透超10%；
• 消費電子
  ：固態電池賦能折疊屏、AR眼鏡等微型化終端；
• 儲能領域
  ：長壽命特性適配電網級儲能需求。

中游核心環節聚焦材料與電池制造（關鍵產業鏈解析）

正極材料技術迭代路徑
（1）材料特性與分類體系
正極材料作為鋰離子載體，其嵌鋰化合物特性直接關聯電池能量密度、循環壽命及安全閾值，占固態電池成本比重達30-40%。技術發展呈現雙軌演進：

（2）龍頭企業研發進展
當升科技：獨家量產Ni≥95%超高鎳單晶材料，配套清陶/衛藍新能源
容百科技：全球超高鎳正極市占率首位，豐田固態電池供應鏈企業
華友鈷業：通過巴莫科技布局鈷源供應鏈
振華新材/盟固利：專注富鋰錳基技術路線，開發中鎳高電壓（4.45V）材料

負極材料演進趨勢
（1）技術路線對比
呈現'石墨→硅基→鋰金屬'升級路徑：

• 石墨負極：穩定性高但理論比容量僅372mAh/g，適用于初期過渡方案
• 硅基材料：理論容量達4200mAh/g，通過納米化/復合化改性解決體積膨脹問題
• 鋰金屬負極：終極解決方案，3860mAh/g超高容量，需攻克枝晶生長難題

（2）產業競爭格局
貝特瑞：全球硅基負極龍頭，硅碳材料比容量突破2000mAh/g
杉杉股份：橫跨三材布局，人造石墨出貨量全球第一
翔豐華：獨家量產納米硅-石墨復合負極，配套寧德時代凝聚態電池
道氏技術：固態電解質材料龍頭，硅碳負極送樣30余家頭部客戶
硅寶科技：有機硅龍頭跨界布局，在建5萬噸/年硅碳負極產能

固態電解質技術路線
（1）三大技術體系對比

聚合物/氧化物/硫化物各具特性：

• 氧化物路線：國內主流選擇，適配半固態電池產業化
• 硫化物路線：國際企業主攻方向，離子電導率優勢顯著

（2）全球研發動態
國內進展：
寧德時代：2027年硫化物全固態電池量產目標，已建10Ah驗證平臺
廣汽集團：400Wh/kg硫化物電池計劃2026年裝車
國際布局：
豐田/松下/三星：均選擇硫化物技術路線，目標2027-2028年實用化

（3）核心企業布局
上海洗霸：氧化物電解質龍頭，獨創溶膠-凝膠工藝獲蔚來獨家供應
東方鋯業：氧化鋯電解質薄膜量產技術領先
金龍羽：電力設備企業跨界研發硫化物電解質
欣旺達/蜂巢能源：分別完成300Wh/kg半固態電池開發與裝車應用

六、挑戰與破局：三大技術鴻溝待跨越

核心瓶頸

固固界面阻抗

1. ：干法工藝成膜技術尚待突破；
2. 體積膨脹難題
   ：硅基負極需納米化改性，鋰金屬負極需抑制枝晶生長；
3. 成本方程式
   ：當前全固態電池成本是液態的5倍，需通過材料復合、工藝簡化實現降本。