今天分享的是：2024固态电池行业报告：锂电终局技术，产业加速落地

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固态电池：锂电终局技术加速落地，新能源产业迎来新变革

在新能源汽车产业快速发展的当下，电池安全事故频发与能量密度瓶颈成为亟待突破的核心问题。而固态电池凭借高安全性与高能量密度的双重优势，被业内视为锂电池的终局技术选择，当前其产业化进程正加速推进，为新能源产业注入全新活力。

固态电池的核心竞争力首先体现在安全性能的根本性提升。传统液态锂电池因使用易燃电解液，存在热失控引发自燃、爆炸的风险，而固态电池以热稳定性强、不易燃的固态电解质替代液态电解液，从源头上降低了安全隐患。同时，固态电解质机械强度更高，能有效抵抗电池内部机械应力，防止锂枝晶穿透隔膜导致短路，其化学稳定性也可减少与电极材料的反应，全面应对机械滥用、电滥用、热滥用三大锂电池热失控诱因。

在能量密度方面，固态电池同样表现突出。它通过三大路径实现能量密度跃升：一是用固态电解质替代液态电解液与隔膜，减少电池内部非活性材料，增加有效储能空间；二是固态电解质不易燃、不挥发且能承受更高电压，可兼容金属锂负极、富锂锰基等更高性能电极材料，提升正负极材料比容量与电压平台；三是无液态电解液的结构设计更紧凑，减少组件间空间，提高体积能量密度。此外，固态电池还具备出色的低温性能，在-20℃环境下表现远超液态电池，即便在-50℃仍能正常工作，解决了传统锂电池低温容量衰减、无法正常工作的痛点。

目前，固态电池产业呈现多技术路径并行发展的格局，不同技术路线各有特点与应用场景。从电解质类型划分，主要包括聚合物、氧化物、硫化物三大路线。聚合物固态电池拥有良好柔性与可加工性，适用于可穿戴设备等场景，但室温离子电导率低，对工作温度要求严格；氧化物固态电池离子电导率较高、热稳定性好，适合大规模生产，是当前半固态电池的主流技术路线，不过存在界面接触差的问题；硫化物固态电池离子电导率最高、电化学窗口宽且柔度可塑性好，被认为是全固态电池的潜在终局路径，但生产环境要求高，前驱体成本昂贵，短期内制约商业化进程。

海内外企业纷纷布局固态电池领域，推动产业化加速落地。海外方面，Solid Power、丰田、三星SDI等企业多选择硫化物路线，聚焦全固态电池研发。Solid Power已完成硫化物全固态电池试生产线安装，2023年向宝马交付首批A样产品进入装车验证阶段，计划2026年量产高能量密度产品；丰田作为早期布局者，拥有超千项固态电池专利，规划2027-2028年推出第一代全固态电池，续航里程超993公里，充电效率大幅提升。

国内企业则以卫蓝、清陶、宁德时代为代表，优先选择氧化物路线推进半固态电池研发与生产。卫蓝新能源的半固态电池已批量交付蔚来，适配150kWh车型；清陶能源与上汽合作开发的半固态电池能量密度达368Wh/kg，搭载于上汽智己车型，续航超1000公里且充电12分钟可增加400公里续航；宁德时代2023年推出能量密度500Wh/kg的凝聚态电池，率先应用于民用电动载人飞机，同时前瞻布局硫化物全固态电池，预计2027年小批量生产。此外，东风、蔚来、上汽等车企已实现半固态电池批量上车，进一步推动国内固态电池产业化进程。

值得关注的是，eVTOL（电动垂直起降飞行器）等新兴场景为固态电池开辟了新的成长空间。随着低空经济被列为战略性新兴产业，相关扶持政策密集出台，eVTOL在城市空运、物流配送、应急救援等领域的商业应用逐步推进。而eVTOL对电池能量密度、安全性、倍率性能要求极高，当前电池技术难以满足，固态电池的核心优势恰好契合其需求，有望在eVTOL领域实现批量应用，成为推动固态电池产业发展的重要驱动力。

固态电池的发展还带动了上下游材料体系的全面革新。在固态电解质领域，氧化物体系下锆、镧等材料需求增长，硫化物体系下锗元素迎来应用机遇，国内多家企业已布局固态电解质产能，推进技术产业化；正极材料向高镍三元、富锂锰基方向发展，富锂锰基理论克容量与电压平台远超传统材料，成本更低且安全性更好，成为全固态电池理想正极选择；负极材料遵循“石墨-硅基-锂金属”演进路径，硅基负极比容量达石墨十倍，锂金属负极更是下一代高比能电池的理想选择，固态电池体系可有效解决二者应用瓶颈；多孔铜箔凭借改善锂离子传输效率、提升安全性等优势，与固态电池适配度高，渗透率有望提升；铝塑膜则因软包叠片工艺更适配固态电池，需求将随之增长。

从行业发展趋势来看，半固态电池作为过渡技术已实现规模化应用，全固态电池虽面临成本与技术挑战，但在企业持续研发与产业政策支持下，商业化进程不断加快。固态电池的普及不仅将推动新能源汽车续航、安全性能大幅提升，还将在储能、航空航天等领域拓展应用，为全球新能源产业发展开辟新赛道，引领能源存储技术进入全新时代。

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