固態(tài)電池技術(shù)路線、產(chǎn)業(yè)進(jìn)展及用鋰量測ayun@執(zhí)業(yè)資格號：Z0018708液態(tài)鋰電池體系向高能量密度迭代的矛盾凸顯，國內(nèi)半固態(tài)電池處于量產(chǎn)前用鋰量1.75-2.4倍增長，還因其能量密鋰電池下游增速最快的方向。調(diào)。2030年后，隨著全固態(tài)電池技術(shù)成熟、降本量產(chǎn)后，低空eVTOL、的大規(guī)模應(yīng)用而呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。正文目錄 （一）全固態(tài)電池的特點(diǎn)及性能優(yōu)勢 4（二）海外研究布局較早，在電解質(zhì)領(lǐng)域擁有專利壁壘 5（三）國內(nèi)半固態(tài)電池率先量產(chǎn)：示范性裝車向規(guī)模量產(chǎn)過渡 6（四）國內(nèi)全固態(tài)電池進(jìn)程加速：頭部企業(yè)集中攻克硫化鋰電解質(zhì)，電池安全新規(guī)加速固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)程8 （一）硫化物、氧化物、聚合物固態(tài)電解質(zhì)特性及量產(chǎn)挑戰(zhàn) （二）正負(fù)極：正極材料用鋰略有增長，鋰金屬負(fù)極對鋰需求拉動顯著 （一）人形機(jī)器人：固態(tài)電池的體積小、重量輕可顯著優(yōu)化人形機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì) （二）低空經(jīng)濟(jì)eVTOL：全/半固態(tài)電池技術(shù)滿足飛行電池對能量密度、功率 4 6 9 9 6 7表3：半固態(tài)電池示范性裝車搭載車型集中于對成本敏感度 8表4：工信部固態(tài)電池專項(xiàng)研發(fā)資金支持技術(shù)路線、重點(diǎn)任務(wù)、時(shí)間 8 9表6：硫化物、氧化物、聚合物三種固態(tài)電解質(zhì) 表9：氧化物半固態(tài)電池已量產(chǎn)，實(shí)際提升電池能 一、固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化邏輯拐點(diǎn)與研發(fā)進(jìn)展態(tài)鋰電池具備自上而下的產(chǎn)業(yè)化邏輯。整體來看，政策驅(qū)電池發(fā)展進(jìn)程，成本下降與性能提升將成為未來推動其從熱分解溫度高，固態(tài)電池在突破能量密度上限、提升安全性（熱接觸面積的縮小將形成更高的界面電阻，且固態(tài)電解質(zhì)中離子間相互作離子電導(dǎo)率低。的供需失衡導(dǎo)致價(jià)格居高不下，現(xiàn)階段固態(tài)硫化鋰電解較窄4.3V）差>10%0熱極限140-180℃,針刺國選擇直接探索全固態(tài)電池+硫化鋰電解質(zhì)路線，采取聯(lián)盟研發(fā)形式。歐美大型車企通過投資方式布局固態(tài)電池，歐洲傾向于聚合物電解質(zhì)路線，美國共同開發(fā)包括固態(tài)電池的下一代電池核心技術(shù)。0我國固態(tài)電池專利申請量（項(xiàng)）全球固態(tài)電池專利申請量（項(xiàng)）環(huán)節(jié)正負(fù)極片&電解質(zhì)制備（前段）電芯組織（中段）后段膜切裝壓√√√√√√√√√√√√√√√√√√√硫化物√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√機(jī)機(jī)機(jī)備機(jī)備模切機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)壓機(jī)池廠商和固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)。傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池企業(yè)在產(chǎn)線、設(shè)備等方面具有技術(shù)優(yōu)勢；初創(chuàng)企業(yè)多由中科院、高校團(tuán)隊(duì)孵化，從技術(shù)路徑的企業(yè)半固態(tài)電池進(jìn)展/規(guī)劃液態(tài)鋰電企業(yè)寧德時(shí)代氧化物+聚合物2024年推出實(shí)驗(yàn)性凝聚態(tài)半固態(tài)電池，已用于電動飛機(jī)測試；2025年量產(chǎn)第二代半固態(tài)電池（400Wh/kg適配高端車型。液態(tài)鋰電企業(yè)比亞迪氧化物（自研陶瓷膜）2024年推出半固態(tài)電池技術(shù)，計(jì)劃2027年左右啟動全固態(tài)電池批量示范裝車應(yīng)用，2030年后實(shí)現(xiàn)大規(guī)模上車。液態(tài)鋰電企業(yè)國軒高科氧化物+硫化物2023年實(shí)現(xiàn)360Wh/kg半固態(tài)電池小批量生產(chǎn)，配套奇瑞星紀(jì)元ES；2025年建成年產(chǎn)12GWh半固態(tài)電池產(chǎn)線（合肥基地）。液態(tài)鋰電企業(yè)孚能科技聚合物2024年向奔馳交付半固態(tài)電池樣品，預(yù)計(jì)2025年能量密度提升至400Wh/kg。固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)衛(wèi)藍(lán)新能源（中科院物理所孵化）氧化物2023年實(shí)現(xiàn)350Wh/kg半固態(tài)電池小批量生產(chǎn)，供貨蔚來ET7；2024年與三峽集團(tuán)合作兆瓦時(shí)級儲能項(xiàng)目。固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)清陶能源（清華大學(xué)南策文團(tuán)隊(duì)）氧化物+聚合物2024年裝車智己L6；規(guī)劃2025年昆山基地半固態(tài)電池產(chǎn)能達(dá)20GWh。固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)輝能科技氧化物2024年桃園工廠投產(chǎn)半固態(tài)電池2GWh，新江工廠預(yù)計(jì)2026液態(tài)鋰電企業(yè)贛鋒鋰電氧化物2021年首批50輛示范運(yùn)營搭載東風(fēng)E70車型（第一代半固態(tài)），2023年重慶基地投產(chǎn)第二代半固態(tài)電池半固態(tài)電池示范性裝車搭載車型集中于對成本敏感度較低的高端車型，如蔚來ET7本、新工藝產(chǎn)線投入以及低良率，半固態(tài)電池成本約成本溢價(jià)較高。因此半固態(tài)電池裝車車型優(yōu)先集中在對續(xù)航、能量密度等有更高要求，且對成本敏感度較低的高端車型上。預(yù)計(jì)隨著半固態(tài)電池的產(chǎn)線擴(kuò)張，蔚來汽車ET7C半固態(tài)360CLTC純電1000+km45.8-51.6上汽集團(tuán)智己L6Max光年版C半固態(tài)368CLTC純電1000+km35東風(fēng)汽車E70A半固態(tài)60240CLTC純電800+km18-20塞力斯SERES5C半固態(tài)90220-240WLTP530+km24-46技術(shù)卡點(diǎn)，繞過日本豐田在LPS（Li7P3S11）、LGPS（Li10GeP2S12）上的專利壁壘，集中攻克硫銀鍺礦相Li6PS5X（X=Cl,Br,I）固態(tài)電解質(zhì)的研發(fā)，為技術(shù)自主可控并進(jìn)一步降本做出努力。從安全性考慮，固態(tài)電池成為滿足電池安全新規(guī)的首選技術(shù)方案，電池安全合規(guī)為遠(yuǎn)期低空經(jīng)濟(jì)、人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供前提保障。支持寧德時(shí)代、比亞迪、一汽攻克全固態(tài)電池硫化物技術(shù)路線硫化物全固態(tài)態(tài)循環(huán)壽命≥2000次統(tǒng)改造成本增加15-20%。二線電池企業(yè)需投入較高成本升級產(chǎn)線，行業(yè)集中度2025年3月28日，工業(yè)和信息化部組織制定的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《電動密度＞260Wh/kg，循環(huán)壽命≥1000《2025年汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要二、全固態(tài)電池商業(yè)化核心：固態(tài)電解質(zhì)的技術(shù)挑戰(zhàn)及產(chǎn)業(yè)進(jìn)展了其不同的應(yīng)用場景和發(fā)展?jié)摿Α?硫化物氧化物聚合物離子電導(dǎo)率極高，接近液態(tài)10-3~10-2S/cm較低需要摻雜或復(fù)合提升離子電導(dǎo)率通常需高溫>60℃工作能量密度理論＞400Wh/kg，可適配鋰金屬因其主要應(yīng)用于半固態(tài)電池限，制能量密度上限材料限制其電壓窗口較窄安全性遇水/空氣產(chǎn)生H2S，需嚴(yán)格封裝好耐高溫、抗氧化熱穩(wěn)定性一般，易老化界面特性優(yōu)柔韌性好，界面接觸緊密陶瓷硬脆，界面阻抗大柔性易加工，室溫適用性最佳成本硫化鋰制備復(fù)雜，量產(chǎn)難材料廉價(jià)，可兼容現(xiàn)有產(chǎn)線低工藝簡單、原料廉價(jià)量產(chǎn)難度無氧工藝、鋰枝晶問題適配半固態(tài)電池路線低消費(fèi)電子領(lǐng)域已小規(guī)模應(yīng)用應(yīng)用場景全固態(tài)電池動力領(lǐng)域終期目標(biāo)半固態(tài)電池動力領(lǐng)域中期過渡方案消費(fèi)電子、穿戴設(shè)備短期已落地代表企業(yè)寧德時(shí)代、蜂巢能源、豐田衛(wèi)藍(lán)新能源、贛峰鋰業(yè)、大眾清掏能源、中科深藍(lán)、三洋化成年后，硫化物電解質(zhì)研究迅速發(fā)展。其室溫離子電導(dǎo)率在動力電池、無人機(jī)等高能量密度場景下具有廣闊的應(yīng)用前景限，與液態(tài)電池相比優(yōu)勢不突出，且循環(huán)壽命、快充性硫化物固態(tài)電解質(zhì)是以硫（S）為主要陰離子成分的無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)，其化學(xué)通式通常硫化物電解質(zhì)攻克價(jià)值。硫化物固態(tài)電解質(zhì)的核心優(yōu)勢是其接近液態(tài)電解液水平的室溫離子電導(dǎo)率，過冷壓成型制成致密電解質(zhì)層，更好解決全固態(tài)電池固氣體，需要全流程惰性氣體保護(hù)，這使得硫化鋰電解質(zhì)生產(chǎn)n生產(chǎn)工藝成本a環(huán)境控制成本a高純硫化鋰a高純五硫化二磷a高純氯化鋰2.氧化物：適用于半固態(tài)電池，已搭載部分車型，實(shí)際提升電池能量密度氧化物電解質(zhì)是含有鋰、氧以及其他成分（磷、鈦、鋁、鑭、鍺、容量型電池，易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。解質(zhì)的研究較早，當(dāng)前國內(nèi)主流固態(tài)電池企業(yè)均有氧化企業(yè)電池類型能量密度（Wh/kg）應(yīng)用車型量產(chǎn)時(shí)間清陶能源LLZO半固態(tài)360上汽智己L62024年衛(wèi)藍(lán)新能源LLZO半固態(tài)400蔚來ET7、哪吒S2025年國軒高科LATP半固態(tài)3002025年底3.聚合物：適用于可穿戴設(shè)備等消高化學(xué)穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)則是室溫下離子電導(dǎo)率偏低、機(jī)械強(qiáng)度較等；鋰鹽在聚合物基體中解離出鋰離子實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電，常用鋰鹽如雙三氟甲基磺酰亞胺鋰聚合物電解質(zhì)聚環(huán)氧乙烷PEO-雙三氟甲基磺酰亞胺鋰LiTFSI（摻雜質(zhì)量比例為7:3）LiN(SO?CF3)?2%22%聚環(huán)氧乙烷PEO-雙氟磺酰亞胺鋰LiFSI（摻雜質(zhì)量比例為8:2~5:5）LiN(SO?F)?4%34%量產(chǎn)時(shí)間比亞迪2027年左右啟動批量示范裝車應(yīng)用，2030年后大規(guī)模上車廣汽埃安2026年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)裝車，率先搭載于旗下高端品牌昊鉑長安汽車2027年推進(jìn)全固態(tài)電池逐步量產(chǎn)上汽集團(tuán)2027年落地上汽首款全固態(tài)電池“光啟電池”奇瑞汽車2026年將首先在定向運(yùn)營車輛中搭載全固態(tài)電池，2027年全面推向消費(fèi)市場東風(fēng)汽車2026年8月率先在東風(fēng)奕派、東風(fēng)納米等車型上開展裝車試驗(yàn)豐田汽車2026年小批量試產(chǎn)，2030年后大規(guī)模生產(chǎn)本田汽車2025年1月起試生產(chǎn)純電動汽車全固態(tài)電池2028年推出配備全固態(tài)電池的電動汽車梅賽德斯-奔馳預(yù)計(jì)2030年前實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)2025年試產(chǎn)線，2027年“新世代”平臺搭載（SolidPower電芯）全固態(tài)路線方面，原材料硫化鋰的純度、成本、量產(chǎn)能力進(jìn)程。目前國內(nèi)企業(yè)在硫化鋰制備技術(shù)、硫化物電解質(zhì)研發(fā)及著進(jìn)展，但仍面臨高成本、空氣穩(wěn)定性差、規(guī)?；a(chǎn)等挑戰(zhàn)。天賜材料：液相法電解質(zhì)可兼容液態(tài)電池產(chǎn)線，半固態(tài)電池已量產(chǎn)，珠海6GWh產(chǎn)線投第一代半固態(tài)電池已量產(chǎn)；第二代準(zhǔn)固態(tài)電池在中試，第贛鋒鋰業(yè)集團(tuán)股份有限公司部分產(chǎn)能項(xiàng)目如南昌10GWh項(xiàng)目計(jì)劃輝能科技股份有限公司2024年已實(shí)現(xiàn)部分產(chǎn)能投產(chǎn)；未來量產(chǎn)計(jì)劃持續(xù)推進(jìn)中，第三代全固態(tài)電池正進(jìn)行產(chǎn)線設(shè)計(jì)和工藝開發(fā)硫化物蜂巢能源科技股份有限公司硫化物硫化物2027年小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池，搭載于比亞迪高端車型，載硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物公司硫化物硫化物2026年實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝突破，推出高功率、高環(huán)境耐受性及硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物2025年通過試驗(yàn)生產(chǎn)線推進(jìn)干電極和全固態(tài)電池研發(fā)；鋰化時(shí)間暫未明確硫化物硫化物硫化物硫化物硫化物三、固態(tài)電池用鋰測算全固態(tài)電池中，不同電解質(zhì)類型用鋰差異較大，硫化物全態(tài)鋰離子電池＞聚合物全固態(tài)。從產(chǎn)業(yè)化可行性視角，國內(nèi)企業(yè)需慮良率等工藝問題。0959347484748硫化物氧化物路線硫化物電解質(zhì)氧化解質(zhì)聚合物電解質(zhì)正極材料的能量密度。傳統(tǒng)電解液的穩(wěn)定電壓窗口通常為1.5-4.3V，當(dāng)正極電壓超過上，能為高電壓正極提供安全運(yùn)行環(huán)境，讓固態(tài)電池中高鎳、壓正極材料的應(yīng)用成為可能。短期內(nèi)，現(xiàn)有半固態(tài)電池可以沿用成本2-3元。長期來看，鋰金屬、無負(fù)極等路線更具0硅碳負(fù)極0硅碳負(fù)極0石墨負(fù)極鋰金屬負(fù)極石墨負(fù)極鋰金屬負(fù)極年實(shí)現(xiàn)初步產(chǎn)業(yè)化，所用方案多數(shù)為高鎳三元+硫化物+硅碳負(fù)極/鋰金屬全固態(tài)電池，公司正極主體電解質(zhì)預(yù)計(jì)產(chǎn)業(yè)化時(shí)間寧德時(shí)代高鎳三元鋰金屬/硅碳負(fù)極硫化物2027比亞迪高鎳三元硅碳負(fù)極鹵化物/硫化物2027一汽高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2027衛(wèi)藍(lán)新能源高鎳三元硅碳負(fù)極聚合物/氧化物/硫化物2027國軒高科高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2027-2030上汽/清陶能源錳基正極鋰金屬/硅碳負(fù)極聚合物/氧化物/鹵化物2026億緯鋰能高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物/鹵化物/聚合物2028高鎳三元硅碳負(fù)極聚合物/硫化物2027中創(chuàng)新航高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2027-2028孚能科技高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2032恩力動力高鎳三元鋰金屬負(fù)極硫化物2026上海屹鋰高鎳三元鋰金屬/硅碳負(fù)極硫化物2026賽科動力高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2027-2028高能時(shí)代高鎳三元硅碳負(fù)極/石墨負(fù)極硫化物/濰柴動力高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2027長安汽車高鎳三元硅碳負(fù)極硫化物2028四、固態(tài)電池下游需求、出貨量及用鋰測算人形機(jī)器人的電池要求有三方面：一是較長時(shí)間連續(xù)作業(yè)能力，因不足導(dǎo)致作業(yè)中斷頻繁，當(dāng)前人形機(jī)器人僅能支持?jǐn)?shù)小時(shí)子電池體積和重量占比過高，限制了機(jī)器人的靈活性與輕版本通過采用固態(tài)電池，整體重量減輕15%，騰出的空間密度；三是人型機(jī)器人在工業(yè)巡檢家庭服務(wù)等場景中可能面臨碰撞、高溫等極端環(huán)境。液態(tài)鋰電池存在漏液、短路甚至爆炸風(fēng)險(xiǎn)，而固態(tài)電池的磷酸鐵鋰圓柱電池//02025E2027E2029E2依賴傳統(tǒng)跑道，可以通過電力驅(qū)動實(shí)現(xiàn)垂直起降的載人航空器，未來在配送、旅游、醫(yī)療救援、應(yīng)急響應(yīng)等領(lǐng)域可以發(fā)揮優(yōu)勢作用。eVTOL的核心特征是純電驅(qū)動與垂直起降能力，其電池有兩項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)：能量密檻高達(dá)400Wh/kg，且未來能量密度要求將會達(dá)到1000Wh/用動力電池的能量密度。能量密度目前已達(dá)285Wh/kg,2030年目標(biāo)500Wh/kg，2040年目標(biāo)1000Wh/kg功率密度2030年目標(biāo)1.25kW/kg，2040年目標(biāo)2.5kW/kg倍率循環(huán)次數(shù)≥10000次年CIBF展會上，多家企業(yè)展示了面向低空經(jīng)濟(jì)場景的動力電池方案，涵蓋城市空中交通、工業(yè)無人機(jī)、載人飛行器等應(yīng)用方向，產(chǎn)品贛鋒鋰業(yè)500Wh/kg級全固態(tài)電池產(chǎn)品配套硫化物電解質(zhì)與鋰金屬負(fù)極國軒高科G垣固態(tài)電池，能量密度達(dá)300Wh/kg欣旺達(dá)能量密度達(dá)400Wh/kg的固態(tài)電芯，容量為60Ah，循環(huán)壽命可達(dá)1500次天能股份“磐石”系列固態(tài)電池和“星辰”系列固態(tài)電池雄韜股份60Ah固態(tài)電池，適用于數(shù)據(jù)中心、儲能及軌道交通等高安全場景衛(wèi)藍(lán)新能源小動力固態(tài)電池SHP265（16Ah、26Ah）、超高功率半固態(tài)電芯、高能量密度固態(tài)電池SHP270，以及314Ah儲能固態(tài)電池SHS180淀的基礎(chǔ)，因此在解決技術(shù)、工程、降本問題后固態(tài)電池，且降本路徑和空間較為明確，將于2026年開始起池出貨量逐步提升，整體需求預(yù)期略有上調(diào)。2030年后，隨著全固態(tài)電池技術(shù)成熟、降本量產(chǎn)后，低空eVTOL、人形機(jī)器人等新興領(lǐng)域具備更好性能和商用性價(jià)比，預(yù)計(jì)的大規(guī)模應(yīng)用而呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。0碳酸鋰用量yoy半固態(tài)電池出貨量GWh全固態(tài)電池出貨量GWh020242025E2026E2027E0014570