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固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展研究報告報告編制單位:固態(tài)電池概述國內(nèi)外政策環(huán)境分析技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢市場應(yīng)用前景分析產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展及主要企業(yè)布局固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)規(guī)劃及建議1廠固態(tài)電池概述」固態(tài)電池的核心創(chuàng)新在于使用固態(tài)電解質(zhì)(如氧化物、硫化物或聚合物)替代傳統(tǒng)鋰離子電池中的液態(tài)電解液,通過固體介質(zhì)實(shí)現(xiàn)鋰離子在正負(fù)極間的傳導(dǎo),從而避免電解液泄漏、揮發(fā)等固態(tài)電解質(zhì)通過品格間隙或特定離子通道實(shí)現(xiàn)鋰離子遷移,其傳導(dǎo)效率取決于材料晶體結(jié)構(gòu)設(shè)計。例如,硫化物電解質(zhì)具有較高的離子電導(dǎo)率(接近10-2S/cm),但化學(xué)穩(wěn)定性較差,需電池由固態(tài)正極(如高鎳三元材料)、固態(tài)電解質(zhì)層和固態(tài)負(fù)極(如金屬鋰或硅基材料)堆疊而成,通過熱壓或薄膜沉積工藝實(shí)現(xiàn)緊密接觸電池類型能量密度安全性快充能力循環(huán)壽命主要應(yīng)用場景固態(tài)電池極高極高中等中高端電動車、高端電動飛行器、人形機(jī)器人、航空航天等液態(tài)磷酸鐵鋰電池中等高中等高中端電動汽車、儲能、輕型電動車、電動船舶等液態(tài)三元鋰電池高中等高低高端電動車持穩(wěn)定離子傳導(dǎo),優(yōu)于液態(tài)電池(低溫下電解液粘度增大導(dǎo)數(shù)性能激降),適用于極端環(huán)境應(yīng)用(如航空航天),02快速充電能力固態(tài)界面可承受更高電流密度(部分原型充電速率達(dá)6C),而液態(tài)電池快充時易析鋰引發(fā)短路,需依賴復(fù)雜04集成化潛力固態(tài)電池可設(shè)計為柔性薄順或超薄疊04集成化潛力固態(tài)電池可設(shè)計為柔性薄順或超薄疊片結(jié)構(gòu),支持異形封裝(如植入式醫(yī)療設(shè)備),而液態(tài)電池受限于殼體防03材料創(chuàng)新方向包括硫化物電解質(zhì)、氧化物電解質(zhì)、及復(fù)合電解質(zhì)等,各路線在成本、工11廠國內(nèi)外政策環(huán)境分析」國家級戰(zhàn)略引導(dǎo)國家級戰(zhàn)略引導(dǎo)中國在《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》中首次明確將固態(tài)電池列為重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù),提出到2030年實(shí)現(xiàn)能量密度解質(zhì)研發(fā)。地方產(chǎn)業(yè)配套政策地方產(chǎn)業(yè)配套政策深圳、上海等地出臺專項補(bǔ)貼,對固態(tài)電池中試線建設(shè)給予最高30%資金支持,并設(shè)立產(chǎn)業(yè)園區(qū)吸引上下游企業(yè)集聚,形成長三角、珠三財政與金融支持財政與金融支持固態(tài)電池項目,2023年設(shè)立50億元專項貸款貼息計劃,優(yōu)先支持氧化物電解質(zhì)、硫化物電解質(zhì)等關(guān)鍵材料量產(chǎn)技術(shù)突破。國家戰(zhàn)略層面中國《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中國《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2025)》明確支持固態(tài)電池研20億元;歐盟《電池2030+》計產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同需求寧德時代千人研發(fā)團(tuán)隊與中試平臺寧德時代千人研發(fā)團(tuán)隊與中試平臺建設(shè)反映頭部企業(yè)布局決心,但需要材料(硫化鋰)、設(shè)備(氣氛保護(hù)燒結(jié)爐)等上下游企業(yè)共同建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。市場窗口期預(yù)測2025-2030年將是硫化物電池從2025-2030年將是硫化物電池從實(shí)驗室走向量產(chǎn)的關(guān)鍵,預(yù)計2030年全球市場規(guī)模達(dá)200億美元,年復(fù)合增長率超45%。發(fā)布單位發(fā)布時間文件名稱主要內(nèi)容工業(yè)和信息化部等六部門2023年1月《關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》加強(qiáng)固態(tài)電池標(biāo)準(zhǔn)研究體系,推動新型儲能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)工業(yè)和信息化部等七部門2024年4月《推動工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備更新實(shí)施方案》鼓勵固態(tài)電池在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用工業(yè)和信息化部2024年6月《汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》明確提出圍繞固態(tài)電池等新領(lǐng)域,前瞳研究相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)子體系,支撐新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式創(chuàng)新發(fā)展工業(yè)和信息化部等八部門2025年2月《新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展》將固態(tài)電池列為重點(diǎn)攻關(guān)方向,支持鋰鈉電池向固態(tài)化發(fā)展,提出2027年前打造3-5家全球龍頭企業(yè)工業(yè)和信息化部2025年4月《汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》提出加快全固態(tài)電池、動力電池在役檢測、動力電池標(biāo)識標(biāo)簽等標(biāo)準(zhǔn)研制,優(yōu)化動力電池性能要求工信部科技司2025年4月《2025年工業(yè)和信息化標(biāo)準(zhǔn)工作要點(diǎn)》提出建立健全全固態(tài)電池標(biāo)準(zhǔn)體系,以高水平標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)服務(wù)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展美國產(chǎn)學(xué)研協(xié)同模式能源部(DOE)通過"Battery500Consortium*聯(lián)盟投入2.09億美元,聯(lián)合太平洋西北國家實(shí)驗室(PNNL)等機(jī)構(gòu)攻關(guān)硫化物電解質(zhì),要求2030年成本降至$100/kWh以下,配套《通脹削減法案》提供30%稅收抵免.批準(zhǔn)32億歐元”歐洲電池創(chuàng)新項目*(EuBatln),重點(diǎn)支持法國Bollore集團(tuán)聚合物固態(tài)電池量產(chǎn),德國巴斯夫主導(dǎo)的氧化物電解質(zhì)供應(yīng)鏈建設(shè),要求2030年本土產(chǎn)能覆蓋歐盟電動車需求的40%.日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布《電池產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略》,聯(lián)合豐田、松下等23家企業(yè)成立”鋰電材料評價研究中心,計劃2028年實(shí)現(xiàn)硫化物全固態(tài)電池裝車;韓國SKOn聯(lián)合首爾大學(xué)開發(fā)鹵化物電解質(zhì),獲政府研發(fā)補(bǔ)貼超3億美元。國際標(biāo)準(zhǔn)組織行動IEC/TC21成立固態(tài)電池工作組(WG10),2023年發(fā)布首份《全固態(tài)鋰電池測試標(biāo)準(zhǔn)》(IEC62660-4),明確界面阻抗、熱失控等12項核心指標(biāo)測試方法,中國專家擔(dān)任副主席推動標(biāo)準(zhǔn)兼容性,區(qū)域認(rèn)證體系差異歐盟REACH法規(guī)將硫化物電解質(zhì)納入高危物質(zhì)清單,要求額外通過毒理學(xué)評估;美國UL1974標(biāo)準(zhǔn)增設(shè)固態(tài)電池模塊針刺測試,比液態(tài)電池標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛3倍;中國汽研牽頭制定《固態(tài)動力電池安全要求》國標(biāo)(GB/T征求意見稿),專利與技術(shù)壁壘據(jù)WIPO統(tǒng)計,2023年全球固態(tài)電池專利中日企占比達(dá)47%(豐田獨(dú)占21%),中國以32%居次但核心電解質(zhì)專利不足15%,歐美正通過《關(guān)鍵原材料法案》限制專利技術(shù)跨境轉(zhuǎn)移。111廠技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢」路線類型優(yōu)勢劣勢聚合物1適配金屬理穩(wěn)定可以更好地解商理鹽室溫下未改性的PEO結(jié)品度高,導(dǎo)致離子電導(dǎo)率較低,嚴(yán)重影響電池大電流充放電氧化物L(fēng)LTO電導(dǎo)率較高、熱穩(wěn)定性好、力學(xué)性能好,制備溫度高,容易導(dǎo)致理揮發(fā)和品界阻抗提高LATP機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、電化學(xué)窗口兗、制備工藝簡單,易于加工處理LATP中Ti4+對鋰不穩(wěn)定,極易被鋰還原LLZO電化學(xué)囪口寬,對鋰金屬穩(wěn)定與鋰金屬為點(diǎn)對點(diǎn)的固-固接觸,按觸面積小,導(dǎo)致界面阻抗較大和界面處埋枝晶生長,需要優(yōu)化界面接觸LiPON離子電導(dǎo)率高、電化學(xué)窗口寬,熱穩(wěn)定性好制備過程生產(chǎn)率低,批量生產(chǎn)成本離硫化物理鍺磷硫室溫離子電導(dǎo)率較高、電化學(xué)穩(wěn)定窗口寬鍺元素成本高、對鋰金屬不穩(wěn)定埋磷硫氬商子電導(dǎo)率較高化學(xué)穩(wěn)定性一般,與金屬理負(fù)極相容性較差,易產(chǎn)生有毒氣體鹵化物/室溫離子電導(dǎo)率高在潮濕環(huán)境中易發(fā)生不可逆化學(xué)降解,導(dǎo)致離子電導(dǎo)率急劇下降、與金屬鋰接觸時易發(fā)生界面副反應(yīng)正極材料負(fù)極材料因態(tài)電解質(zhì)其它超離牌三元、富理猛基等硅基負(fù)極、金屬涯等硫化物、氧化物、聚合物、鹵化物復(fù)合集流體半固體電池準(zhǔn)國體電池全固態(tài)電池高端新能源汽車低空經(jīng)濟(jì)人形機(jī)疆人全固態(tài)電池2027年現(xiàn)有體系300Wh/kg-2030年預(yù)研體系500Wh/kg(#正極:高鎳Ni7~9/富鋰;負(fù)極:金屬鋰合金)一下一代體系700Wh/kg(正極:轉(zhuǎn)化型正極;負(fù)極:金屬鋰)。高鎳正極適配NCM811/NCA等高鎳材料通過表面包覆LiNbO:或Al:O.抑制固態(tài)界面副反應(yīng),能量密度可達(dá)300Wh/kg以上,但循環(huán)過程中晶格畸變需通過單晶化工藝緩解,鋰金屬負(fù)極技術(shù)采用Li.N/LiF人工SEI膜抑制枝晶生長,配合三維多孔銅集流體實(shí)現(xiàn)庫倫效率>99%,但長期循環(huán)下的界面粉化問題仍需解決。硅基負(fù)極應(yīng)用納米硅-碳復(fù)合材料搭配固態(tài)電解質(zhì)可緩解體積膨脹(膨脹率從300%降至15%),理論比容量達(dá)4200mAh/g,需開發(fā)彈性粘結(jié)劑和3D集流體結(jié)構(gòu)優(yōu)化界面接觸。干法電極工藝取消溶劑使用,將活性材料、導(dǎo)電劑與固態(tài)電解質(zhì)干混后熱壓成膜,可提升能量密度干法電極工藝取消溶劑使用,將活性材料、導(dǎo)電劑與固態(tài)電解質(zhì)干混后熱壓成膜,可提升能量密度10-15%井降低生產(chǎn)成本,但面臨均勻性控制和設(shè)備精度挑戰(zhàn),多層共燒結(jié)技術(shù)正極/電解質(zhì)/負(fù)極一體化燒結(jié)減少界面阻抗,需精確調(diào)控?zé)崾⒚浵禂?shù)匹配問題,如氧化物體系燒結(jié)溫度需控制在900-1100℃區(qū)間。卷對卷連續(xù)化生產(chǎn)卷對卷連續(xù)化生產(chǎn)借鑒液態(tài)電池成熟工藝,開發(fā)固態(tài)電解質(zhì)薄服連續(xù)涂布設(shè)備,實(shí)現(xiàn)單GWh產(chǎn)能設(shè)備投資降低30%,但需解決硫化物電解質(zhì)的氣氛隔離難題。全固態(tài)電池工序濕法工藝干法電極設(shè)備濕法工藝前段極片前段極片前段極片卷繞卷繞、疊片中段裝配中段裝配中段裝配低壓化成高壓化成低壓化成后段化成封裝后段化成封裝1·能量密度快速提升:硫化物全固態(tài)電池能量密度預(yù)計從2025年的350Wh/kg提升至2030年的500Wh/kg,年均復(fù)合增長率達(dá)7.4%,顯著高于液態(tài)鋰電池進(jìn)步速度?!ど虡I(yè)化節(jié)奏加速:關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)2027年實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)(原計劃2028年),反映技術(shù)突破超預(yù)期(如電解質(zhì)電導(dǎo)率>10mS/cm、界面穩(wěn)定性提升).·政策驅(qū)動明確:國內(nèi)設(shè)定2027年裝車節(jié)點(diǎn),企業(yè)進(jìn)度普遍提前半年(如60Ah電芯2025年下線),驗證政策與市場雙11廠市場應(yīng)用前景分析」儲能電站對電池安全性要求嚴(yán)苛,固態(tài)電池的不可燃特性可滿足UL9540A等最高安全標(biāo)準(zhǔn),特長周期成本優(yōu)勢雖然當(dāng)前固態(tài)電池成本較高,但其10年以上使用壽命和近乎為零的維護(hù)成本,使得全生命周期TCO(總擁有成本)比鋰電池低30%以上。極端環(huán)境適應(yīng)性在-30℃至80℃寬溫域內(nèi)保持90%以上容量,解決傳統(tǒng)鋰電池在高寒/高熱地區(qū)儲能效率驟降問題,已在中國西部池裝機(jī)量(主要半固態(tài))預(yù)計達(dá)3GWh,較2023年增長500%,反映商業(yè)化進(jìn)程加速。申請量占全球36.7%,近五年年均增速20.8%,核心專利布局支撐產(chǎn)業(yè)競爭力。全球固態(tài)電池出貨量將達(dá)到1000Gwh,其中全固態(tài)電池占比超過30%。1廠產(chǎn)業(yè)鏈與競爭格局」車企搭載固態(tài)電池進(jìn)展上汽智己L6搭載行業(yè)首個量產(chǎn)上車的準(zhǔn)900V超快充固態(tài)電池,采用納米尺度固態(tài)電解質(zhì)包覆超高鎳正極材料+新一代高比能復(fù)合硅碳負(fù)極,以及行業(yè)首創(chuàng)的“干法固態(tài)電解質(zhì)一體成型”工藝,突破1000公里CLTC續(xù)航。吉利全固態(tài)電池已經(jīng)達(dá)成了400Wh/kg的能量密度,電芯制備已完成20AH,或?qū)⒙氏葘?shí)現(xiàn)發(fā)布和量產(chǎn)裝車。蔚來汽車蔚來旗下高端旗艦車型ET9將率先搭載自研半固態(tài)電池,綜合續(xù)航突破1000km廣汽埃安廣汽埃安計劃于2026年在吳鉑車型上率先量產(chǎn)搭載全固態(tài)電池,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)1000公里續(xù)航,且電池包更輕、更小。目前該項目已立項并投入1.81億元建設(shè)產(chǎn)線,預(yù)計2026年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車。2025年8月,上汽全新MG4車型搭載第二代半固態(tài)電池開啟預(yù)售,計劃9月定價、年內(nèi)交付。該電池液態(tài)電解質(zhì)比例降至5%,通過“固液共存”設(shè)計兼顧安全性與能量密度,CLTC綜合續(xù)航達(dá)530km,低溫(-7℃)續(xù)全固態(tài)以硫化物全固態(tài)電池為主,半固體以氧化物/聚合物為主要路線寧德時代/比亞迪等頭部企業(yè)以硫化物為重點(diǎn)技術(shù)路線,氧化物以衛(wèi)藍(lán)新能源/輝能/國軒/清陶等企業(yè)為代表,聚合物以孚能科技/中科深藍(lán)匯澤等硫化物電解質(zhì)技術(shù)攻關(guān)成為關(guān)鍵寧德時代/比亞迪/恩捷股份/瑞固等鋰電細(xì)分頭部企業(yè)重點(diǎn)攻關(guān)硫化物電解質(zhì)技術(shù)路線,茹天科技相關(guān)配套設(shè)備企業(yè)配合研發(fā)產(chǎn)能擴(kuò)張競賽根據(jù)起點(diǎn)研究院SPIR統(tǒng)計,2025年全球固態(tài)電池(半固態(tài))規(guī)劃產(chǎn)能超80GWh,預(yù)計2030年全球固態(tài)電池產(chǎn)能將突破800GWh.1蔚來汽車投資衛(wèi)藍(lán)新能源15億元共建研發(fā)中心,計劃2026年實(shí)現(xiàn)800km續(xù)航固態(tài)電池車型量產(chǎn);豐田與松下合資企業(yè)PrimePlanet已建成10GWh試產(chǎn)線,目標(biāo)2028年成本降至580/kWh.國家電投在青海建成全球首個100MWh固態(tài)電池儲能電站,循環(huán)壽命超12000次,系統(tǒng)能量效率達(dá)92%,較液態(tài)鋰電池儲能系統(tǒng)提升8個百分點(diǎn)。OPPO與清陶合作開發(fā)的0.3mm超薄固態(tài)電池已用于折疊屏手機(jī),可定工作,體積能量密度達(dá)900Wh/L,較傳統(tǒng)電池提升50%。1廠固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)趨勢總結(jié)」全固態(tài)電池:以硫化物為主流半固態(tài)/準(zhǔn)固態(tài):聚合物、氧化物、鹵化物等多元化發(fā)展未來5年將是固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)能配套建設(shè)關(guān)鍵期,一二級市場固態(tài)電池都是持續(xù)的熱點(diǎn)工信部將全固態(tài)電池列為重點(diǎn)攻關(guān)項目,并給出60億研發(fā)課題補(bǔ)貼,其他更多配套政策有望陸續(xù)落地2025-2028年:全固態(tài)電池研發(fā)及驗針對硫化物電解質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性問題,可采用元素?fù)诫s(如Ge/Sn昔代)或界面鈍化技術(shù),使其在4.5V高電壓下的分解率降低至0.1%/周,金屬理負(fù)極在循環(huán)過程中易產(chǎn)生枝品穿透電解質(zhì)層,需開發(fā)三維骨架結(jié)構(gòu)負(fù)極或復(fù)合電解質(zhì)涂層,將枝晶生長臨界電流密度提升至o35mA/cm2以上。o3固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間的固-固界面接觸不良會導(dǎo)致離子傳輸效率低下,需通過原位聚合、原子層沉積等工藝改善界面相容性,降低
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