固态电池行动下一代电池本事的热门，因其高能量密度、高和平性、长续航里程和低潜正在危机等特征，被视为电池本事的“终极样子”。近年来，跟着新能源汽车市集的迅速繁荣和消费者关于高机能电池需求的增补，固态电池本事渐渐从试验室走向家产化，吸引了环球车企和电池修造商的普及合怀。
固态电池是一种电池科技。与现今集体操纵的锂离子电池和锂离子聚拢物电池差异的是，固态电池是一种操纵固体电极和固体电解质的电池。因为科学界以为锂离子电池依然抵达极限，固态电池于近年被视为能够承袭锂离子电池身分的电池。固态锂电池本事采用锂、钠造成的玻璃化合物为传导物质，代替以往锂电池的电解液，大大提拔锂电池的能量密度。
固态电池能倾覆现有电池编造，要紧三大因为：1）和平性更高：固态电解质不易燃且正在高温下拥有更好的牢固性和死板机能。2）能量密度天花板更高：固态电解质拥有更广宽的电化学窗口，省略了与电极资料的副反映，拓宽了可用电极资料的范畴。3）轮回寿命更久：固态电解质不易挥发且不存正在吐露题目。因为省去了液态电解质和隔阂，固态电池正在重量上也有所减轻。
2023年环球固态电池出货量约为1GWh，要紧以半固态电池为主。估计2024年环球固态电池出货量将到达3.3GWh，2030年出货量将拉长至614.1GWh。中国市集方面，2023年固态电池市集空间到达约10亿元，估计2024年将增至17亿元，2030年将到达200亿元。
多家电池厂和车企已颁发固态电池合联发达，个中半固态电池已率先告竣量产上车。比方，清陶能源和卫蓝新能源通过半固态电池本事，不同将电池能量密度做到了368Wh/kg和360Wh/kg并获胜装车。然而，全固态电池的量产仍面对本事和本钱上的挑衅，行业集体以为固态电池家产化时刻将会合正在2027年至2030年。
固态电池机能上风明显，但适用性和家产化任重道远，目前仍面对少许本事挑衅。1）离子运输：固态电解质离子导电率低，节造充放电速度。2）锂枝晶：大概正在晶内与晶间发展，导致电池短途和失效。3）界面题目：电极和电解质之间的接触面积较幼，导致界面阻抗增大，倒霉于锂离子正在正负极直接传导。4）本钱：估计2026年聚拢物固态电池本钱将降至2.00元/Wh，相较于三元电池电芯价钱的0.46元/Wh，仍有较大差异。
近年来，中国当局高度珍爱固态电池的研发与家产化历程，颁布了一系列战略文献，如《合于加紧新能源汽车与电网统一互动的执行偏见》《合于促使能源电子家产繁荣的指点偏见》等，为固态电池行业的繁荣供给了明了、雄伟的市集远景，并为企业供给了优越的临蓐规划境遇。这些战略不单激发企业加大研发力度，还促使了固态电池正在新能源汽车等周围的使用。
固态电池的本事途径要紧分为氧化物、聚拢物与硫化物三种。个中，硫化物途径发达较速，率先量产的大概性相对更大。宁德期间首席科学家吴凯曾表现，硫化物固态电池将正在电池寿命、速充等周围告竣冲破。然而，固态电池的开拓难度依然较大，须要正在资料、计划、修造、集成等方面举办冲破。比方，固态电解质的挑选和造备、锂枝晶的压迫、固—固界面题宗旨处分等，都是而今固态电池本事繁荣的难点。
固态电池行业家产链机合由上游原资料和装备、中游电芯资料修造和固态电池修造、下游使用市集三片面构成。固态电池的上游的要紧原料矿产有锂、钴、镍、锰、磷、硫等，临蓐装备要紧有搅拌机、叠片机、涂布机、注液机、切分机、羼杂装备、卷烧机等。家产链中游网罗电芯资料和固态电池修造两大症结。固态电池下游使用周围要紧网罗消费电子、储能、新能源车。
上游要紧涵盖原资料及装备。原资料网罗锂矿、镍矿和钴矿等合头矿产资源，这些资源是固态电池临蓐的根基。这些原资料进一步进入家产链上游中括正极资料、负极资料、电解质和隔阂的临蓐。这些资料的质料和机能直接影响固态电池的服从和和平性。临蓐装备如涂布机、搅拌机、注液机和辊压机等，也属于上游症结，这些装备用于电池资料的加工和修造。
中游要紧会合正在电池包的加工修造。这一症结网罗电芯的临蓐和电池照料体系（BMS）的集成。电芯是固态电池的重心组件，其修造本事和工艺对电池的团体机能有着确定性影响。电池照料体系掌握监控和照料电池的充放电历程，确保电池的和平和高效运转。能源照料体系（EMS）则用于优化电池组的团体机能，并告竣能量的高效照料。别的，中游还涉及百般辅帮资料的操纵，这些资料正在电池拼装历程中起到合头效率。
下游则涉及固态电池的使用周围。新能源汽车是固态电池的紧张市集，依靠其高能量密度和高和平性，固态电池正在这一周围拥有明显上风。消费电子周围也渐渐采用固态电池本事，网罗智高手机和札记本电脑等。储能体系是另一个紧张使用周围，固态电池正在电力储能体系中的使用远景雄伟。别的，固态电池还被使用于电动笔直起降飞翔器（eVTOL）、电动器械以及其他分表使用周围，这些周围对电池的机能和和平性有着更高的请求。
直接出卖：企业直接向汽车修造商、储能体系供给商等终端客户出卖固态电池。这种出卖体例须要企业具备较强的本事势力和品牌影响力，以博得客户的相信。
合营研发：企业与汽车修造商、科研机构等合营研发固态电池，合伙促使本事提高和家产升级。这种合营体例有帮于企业消重研发本钱、抬高本事水准和市集逐鹿力。
本事授权：企业将己方的固态电池本事授权给其他企业操纵，以获取本事授权用度。这种出卖体例须要企业具备重心本事和专利爱惜才智。
液态锂电池发作事件，液态电解质是要紧推手。热失控（thermal runaway）是液态电池和平题宗旨要紧因为。正在电池的初次充电历程中，正负极表表会酿成一层固体电解质界面（SEI）膜，这层膜可以权且压迫电解质与电极资料之间的副反映，为电池供给必定水平的爱惜。然而，当电池遭遇撞击、太甚充电或表力穿刺等损害时，其热失控的危机会明显增补。一朝电池温度升高至90°C，负极表表的SEI膜便下手领会，导致热失控进一步恶化。正在这种高温境遇下，液态电解质与负极发作反映，开释出可燃气体，这不单会使得电池内部的隔阂融解，激励正负极之间的短途。最终，电解液的燃烧大概会激励更首要的和平事件。消费电子：固态电池因其能量密度高、体积幼的特征，可以餍足无人机、智能腕表、便携式储能等产物对电池轻量化、长续航的请求。2024年8月，日本TDK公布已获胜研发出新版CeraCharge固态电池。该电池能量密度高达每升1000瓦时，约为TDK古板固态电池能量密度的100倍。TDK开头经营将该电池使用于无线耳机、帮听器及智能腕表等幼型电子产物，同时表达了向智高手机等更雄伟市集进军的心愿。同时，2022年幼米推出了半固态电池的米家户表电源1000Pro；松下将正在2025-2029年量产用于无人机的全固态电池；富士康与Blue Solutions将合营临蓐固态电池使用于二轮车周围。
新能源车：虽然古板锂电池正在本钱和机能涌现了优越的显露，但正在续航里程、操纵温度、和平性等题目上，电动车仍须要进一步的提拔，固态电池行动新一代革命性产品，正从走正在家产化的阳合大道上，帮力新能源车续航里程、和平性等机能迈向一个台阶。蔚来、上汽等均提出2024年量产半固态电池车型，广汽、长安等均提出2025-2026年量产半固态电池车型。
储能：固态电池相较于古板锂离子电池，更具牢固机能，可以明显提拔储能电站的和平性，同时，储能请求电芯有更好的轮回寿命，固态电池也恰恰适配。2023年10月，卫蓝新能源与三峡集团合营的“兆瓦时级固态锂离子电池储能体系”项目入选国度能源局第三批能源周围首台（套）庞大本事装置（项目）名单。2024年8月，乔治费歇尔金属成型科技（昆山）有限公司4.5MW/8.94MWh储能项目开工，该储能项目采用半固态磷酸铁锂电池，体系总容量装备为4.5MW/8.94MWh。
eVTOL飞翔汽车：低空经济繁荣加快固态电池家产繁荣。2024年3月，工信部颁布《通用航空装置立异使用执行计划（2024-2030年）》，请求加快组织新能源通用航空动力本事和装置，促使400Wh/kg级航空锂电池产物进入量产，告竣500Wh/kg级航空锂电池产物使用验证。
估计2030年环球固态电池出货将领先600GWh，出货量分泌率到达10%；2030年中国固态电池市集周围希望领先200亿元。目前中国的半固态电池依然量产上车，要紧使用于高端车型，新能源汽车市集上30万以上车型的占比15%驾驭，半固态电池要紧完毕这片面市集的分泌。正在环球范畴内，网罗日韩、欧美正在内的多个国度和区域都正在主动促使固态电池本事的研发和家产化历程。国内电池龙头企业披露的时刻表，全固态电池大周围量产公共正在2027年驾驭。
6.4.1 固态电池行业主流本事途径 中国固态电池行业主流本事途径 中国固态电池行业需求潜力说明
