固態(tài)電池市場調(diào)研 固態(tài)電池市場現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析2023

• 方蔓桃 2023年8月31日 來源：百度 346 15
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在政策層面，圍繞電池的能量密度和安全性，國家有關(guān)部門一直在完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其中，2015年，國家發(fā)布的《中國制造2025》指明：“2020年、2025年和2030年電池能量密度達到300Wh/kg、400Wh/kg和500Wh/kg”。目前，主流電池的能量密度離《中國制造2025》的要求還存在較2

2030年全球鈉離子電池市場規(guī)模將達3,077.9億元。鑒于固態(tài)電池中電解質(zhì)成本占比40-50%，鈉離子電池中電解質(zhì)成本占比約26%，根據(jù)光源資本的測算，新型電池技術(shù)體系下，2030年全球新型電解質(zhì)潛在市場規(guī)模近 2,500億元。寬廣的市場空間之下，各路市場參與者在技術(shù)開發(fā)上相繼蓄能，行業(yè)拐點即將到來。

數(shù)據(jù)預(yù)計，2024年至2025年將會迎來半固態(tài)電池的商業(yè)化轉(zhuǎn)折點，固態(tài)電池將優(yōu)先從高端應(yīng)用市場開始商業(yè)化，例如無人機、醫(yī)用等領(lǐng)域，逐步向動力電池及消費電池領(lǐng)域擴展。

如果你想了解固態(tài)電池行業(yè)的環(huán)境、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顩r、市場供需、競爭格局、標(biāo)桿企業(yè)、發(fā)展趨勢、機會風(fēng)險、發(fā)展策略與投資建議等進行了分析……我們研究院撰寫的《2023-2028年中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展分析及投資戰(zhàn)略研究報告》。重點分析了我國固態(tài)電池行業(yè)將面臨的機遇與挑戰(zhàn)，對固態(tài)電池行業(yè)未來的發(fā)展趨勢及前景作出審慎分析與預(yù)測。

在從液態(tài)向全固態(tài)轉(zhuǎn)型的過程中，半固態(tài)電池和準(zhǔn)固態(tài)電池是技術(shù)升級中的中間階段。目前，半固態(tài)電池基本滿足商業(yè)化應(yīng)用需求，其技術(shù)水平比全固態(tài)電池成熟。要實現(xiàn)全固態(tài)電池商業(yè)化，還存在許多瓶頸，比如能量密度和倍率性能有待進一步提高、離子導(dǎo)電率偏低、固-固界面難以充分貼合，而攻破這些難點的決定要素在于固態(tài)電解質(zhì)。新型固態(tài)電解質(zhì)解決前述問題的路徑主要為：

日產(chǎn)表示已經(jīng)成功開發(fā)出全固態(tài)電池，預(yù)計2025年試生產(chǎn)，2028年正式生產(chǎn)一款固態(tài)電池的電動汽車;贛鋒宣布搭載自家電池的固態(tài)純電SUV將要在今年上市;高樂股份發(fā)公告正式量產(chǎn)2GWH固態(tài)電池項目......種種消息令人感覺固態(tài)電池商業(yè)化的腳步越來越近了。

同時，股市固態(tài)電池板塊大爆發(fā)，強勢吸睛。珈偉新能、山東章鼓、新綸新材、金龍羽、豪鵬科技等出現(xiàn)漲停，贛鋒鋰業(yè)收漲超6%，翔豐華漲超12%，上海洗霸，短短兩周內(nèi)股價更是上漲近7成。

固態(tài)電池是一種使用固體正負(fù)極和固體電解質(zhì)，不含有任何液體，所有材料都由固態(tài)材料組成的電池，具有安全性好、能量密度高、循環(huán)性能強、適用溫度范圍大等優(yōu)點。固態(tài)電池被公認(rèn)為下一代電池的重要發(fā)展方向，有望在消費電子、電動汽車、規(guī)模儲能方面獲得應(yīng)用。

在鋰離子電池的體系之外，鈉離子電池也在未來市場格局中占有一席之地。鈉離子電池的優(yōu)勢在于，鈉金屬的儲備資源豐富，價格低廉，而且離子電導(dǎo)率相同時，鈉鹽比鋰鹽電解液的濃度低，因此成本更低。此外，鈉離子還具有更好的界面動力學(xué)能力。盡管當(dāng)前鈉離子電池的很多優(yōu)勢還停留在概念階段，但這一細(xì)分領(lǐng)域無疑蘊藏巨大商業(yè)潛力。

當(dāng)前，鈉離子電池市場處于多種材料體系并行發(fā)展?fàn)顟B(tài)：正極路線主要包括金屬氧化物路線、聚陰離子路線、普魯士藍(lán)/白路線;負(fù)極材料有碳基材料、過渡金屬化合物、合金類、有機類;而電解液體系則包括有機系、水系和固態(tài)。不同正負(fù)極材料體系需要適配不同的鈉電電解液，電解液配方和電芯性能之間存在復(fù)雜的構(gòu)效關(guān)系，電解液方案中不同溶質(zhì)、溶劑、添加劑配方極大影響電芯性能，目前鈉離子電池技術(shù)迭代方式盤根錯節(jié)，較為復(fù)雜，但歸納來說，性能上主要存在兩個優(yōu)化方向：

在新能源汽車產(chǎn)業(yè)風(fēng)生水起的背景下，全球多個龍頭企業(yè)開始在固態(tài)動力電池技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域重點發(fā)力，其研發(fā)重點就在能量密度和安全性兩個維度。其中，歐美日韓等發(fā)達國家的巨頭企業(yè)，在多個細(xì)分技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)勢明顯。其中，以三星、三菱、寶馬、現(xiàn)代、比亞迪、寧德時代為首的數(shù)家企業(yè)旨在通過獨自研發(fā)或組合并購等方式加緊布局固態(tài)電池的儲備研發(fā);以寶馬、豐田、博世、本田為代表的領(lǐng)先車企則選擇通過合作的方式確定研究方向。

此外，豐田宣布與松下合作研發(fā)固態(tài)電池;寶馬宣布與SolidPower公司合作研發(fā)固態(tài)鋰電池;博世與日本著名的GSYUASA(湯淺)電池公司及三菱重工共同建立了新工廠，主攻固態(tài)陽極鋰離子電池;而本田與日立造船合作建立的機構(gòu)也已研發(fā)出Ah級電池。日本更是將固態(tài)電池研發(fā)提升到國家戰(zhàn)略高度，而我國也早將固態(tài)電池研發(fā)提上日程。2020年11月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》。其中明確指出，要加快固態(tài)動力電池技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，這為我國固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了堅實的政策后盾。

整個新能源電池市場空間不斷擴大，這就導(dǎo)致液態(tài)鋰電池供不應(yīng)求。和液態(tài)鋰電池相比，目前市場上已經(jīng)流通的半固態(tài)電池技術(shù)更先進，產(chǎn)品優(yōu)勢更明顯，因此在市場接受度方面也在不斷提高。隨著市場占有率不斷哭到，更多的企業(yè)也將專注于解決全固態(tài)電池存在的技術(shù)瓶頸，以便將下游應(yīng)用市場進一步延伸，開拓更廣闊的市場。

近年來，固態(tài)電池作為鋰電池終極技術(shù)路線之一，已被不少上市公司關(guān)注并加速布局。國內(nèi)布局企業(yè)主要包括威格路、清陶能源、寧德時代、比亞迪、贛鋒鋰業(yè)、萬向一二三、比亞迪、國軒高科、珈偉股份、輝能、北京衛(wèi)藍(lán)等。

從國際范圍內(nèi)的競爭格局來看，全球固態(tài)電池研發(fā)可分為日韓、歐美以及中國三大板塊。日韓起步最早，并選擇了硫化物固態(tài)電解質(zhì)路線，目前持有的固態(tài)電池專利數(shù)量全球領(lǐng)先，其開發(fā)模式主要采取車企、電池和材料企業(yè)以及高校等科研機構(gòu)聯(lián)合研發(fā)。而歐美則以氧化物固態(tài)電解質(zhì)路線居多，主要采取大型車企投資入局、自主開發(fā)的模式。我國當(dāng)前市場較為活躍，布局固態(tài)電池的企業(yè)既包括老牌電池企業(yè)，也有上游原材料企業(yè)和背靠大學(xué)研究所的科研專門機構(gòu)。我國制造商選擇的路線也非常豐富：硫化物路線代表企業(yè)有寧德時代、蜂巢能源等;氧化物路線代表企業(yè)有贛鋒鋰業(yè)、輝能科技等。同時，由于單一的電解質(zhì)技術(shù)路線很難解決所有的問題，因此很多企業(yè)尋求復(fù)合路線，例如衛(wèi)藍(lán)新能源則以氧化物和聚合物為主。

從企業(yè)數(shù)量來看，國內(nèi)固態(tài)電池企業(yè)數(shù)量處于逐年增加狀態(tài)。據(jù)企查查數(shù)據(jù)顯示，目前我國共有996家固態(tài)電池相關(guān)企業(yè)，2017年至2022年10月分別新增企業(yè)70家、98家、93家、58家、58家、30家。從地區(qū)分布來看，廣東省260家、北京市77家、江蘇省156家、上海市48家、浙江省67家。

2月7日，干億鋰礦巨頭贛鋒鋰業(yè)宣布，控股子公司贛鋒鋰電在固態(tài)電池領(lǐng)域獲得新突破，搭載贛鋒鋰電三元固液混合鋰離子電池的純電動SUV賽力斯SERES-5計劃干2023年3月開始交付。

此外，近期蔚來、賽力斯、長安深藍(lán)、嵐圖等多家新能源車企披露半固態(tài)電池裝車進展，業(yè)內(nèi)人士表示，半固態(tài)電池對于現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池體系更迭小，被視作向全固態(tài)電池過渡的產(chǎn)品。隨著各正負(fù)極廠商與電池廠商紛紛加大研發(fā)力度，半固態(tài)電池量產(chǎn)裝車已經(jīng)提上日程。

2月13日研報中表示，贛鋒宣布攜手賽力斯打造的固態(tài)純電SUV將于今年上市，固態(tài)電池量產(chǎn)裝車可期。固態(tài)電池在安全性、重量、尺寸、能量密度、應(yīng)用和熱穩(wěn)定性等方面均遠(yuǎn)優(yōu)于鋰離子電池，國內(nèi)外企業(yè)紛紛加快相關(guān)布局，固態(tài)電池有望成為下一代動力電池的核心技術(shù)路線。

光大證券分析指出，2022-2023年會有一批領(lǐng)先的半固態(tài)電池企業(yè)逐漸發(fā)布車規(guī)級電池，2022年蔚來發(fā)布ET7、東風(fēng)發(fā)布E70鳳圖發(fā)布淚風(fēng)等搭載半固態(tài)電池的車型，預(yù)計2030年全固態(tài)電池實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，固態(tài)電池將優(yōu)先從高端應(yīng)用市場開始商業(yè)化，例如無人機、醫(yī)用等領(lǐng)域，逐步向動力及消費電池領(lǐng)域擴展。

固態(tài)電池行業(yè)前景分析

對于固態(tài)或半固態(tài)電池電解質(zhì)，和慣常電解液一樣，都應(yīng)考慮離子導(dǎo)通、電子絕緣、和電極的物理接觸、抗正極氧化、抗負(fù)極還原、電化學(xué)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定、空氣穩(wěn)定、機械穩(wěn)定等諸多因素，前述各個指標(biāo)的對應(yīng)溫度特性等性能需求，以及綜合成本低廉的規(guī)模推廣需求。

當(dāng)前固態(tài)電解質(zhì)體系主要分為氧化物、硫化物、聚合物等。各類固態(tài)電解質(zhì)的性能表現(xiàn)各有所長，但是任何單一固態(tài)電解質(zhì)均無法取得令人滿意的綜合性能。比如，硫化物電導(dǎo)率可媲美液態(tài)電解液，但穩(wěn)定性較差;氧化物熱穩(wěn)定性較好，但抗還原能力、物理性較弱;聚合物抗還原性和物理接觸較好，但電導(dǎo)率較弱。除了考慮單一或復(fù)合電解質(zhì)自身的優(yōu)化，固態(tài)電解質(zhì)和電解液協(xié)同應(yīng)用也至關(guān)重要，固態(tài)電解質(zhì)的開發(fā)是非常系統(tǒng)的工作，企業(yè)若想成為行業(yè)龍頭，在科研和制造實力上都需要較長久和深厚的積淀。

未來幾年是國際車企全面進軍新能源汽車的關(guān)鍵時期，海外龍頭紛紛把發(fā)展新能源列入既定戰(zhàn)略，其中不乏看好固態(tài)電池前景的龍頭車企。豐田已投入200多人進行固態(tài)電池開發(fā)，目標(biāo)在2025年前推出產(chǎn)品，寶馬正與固態(tài)電池公司SolidEnergy合作共同開發(fā)固態(tài)電池，大眾表示看好固態(tài)電池前景，并入股研發(fā)固態(tài)電池的創(chuàng)業(yè)公司QuantumScape。此外，從2022年5月起，日本政府將出資16億日元，聯(lián)合國內(nèi)豐田、本田、日產(chǎn)、松下、GS湯淺、東麗、旭化成、三并化學(xué)、三菱化學(xué)等大型汽車廠商、電池和材料廠商，共同研發(fā)固態(tài)電池。巨頭們的加碼布局與資本的加速注入，行業(yè)發(fā)展進入快車道。

在政策層面，圍繞電池的能量密度和安全性，國家有關(guān)部門一直在完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其中，2015年，國家發(fā)布的《中國制造2025》指明：“2020年、2025年和2030年電池能量密度達到300Wh/kg、400Wh/kg和500Wh/kg”。目前，主流電池的能量密度離《中國制造2025》的要求還存在較大差距，2020與2025年的目標(biāo)可以依靠高鎳三元正極材料與硅碳負(fù)極材料的組合以及實現(xiàn)，但基本到傳統(tǒng)電池達極限密度。要實現(xiàn)2030年目標(biāo)，固體電池是一條可能的技術(shù)路徑。

固態(tài)電池的需求主要來自動力電池、消費電池以及儲能電池三個領(lǐng)域，我國固態(tài)電池的出貨量與這三個領(lǐng)域的鋰電池需求量及固態(tài)電池在這三個領(lǐng)域的滲透率息息相關(guān)。由于目前固態(tài)電解質(zhì)材料的鋰離子電導(dǎo)率偏低等技術(shù)問題及成本昂貴等難題還未解決，全固態(tài)電池還無法馬上量產(chǎn)。據(jù)GII數(shù)據(jù)，到2026年國內(nèi)固態(tài)電池出貨量將達到38.9GWh。

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  2023-2028年中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展分析及投資戰(zhàn)略研究報告

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