半固态电池技术进展及趋势 - 电解质技术路线以氧化物、聚合物和有机-无机复合型为主，其中氧化物路线热稳定性好且电化学窗口宽但离子电导率一般(10⁻⁶10⁻³ S/cm)，聚合物路线加工性能优良但离子电导率低(10⁻⁷10⁻⁴ S/cm)，复合型路线综合了前两者优点并改善了加工性能 [5] - 正负极体系以高镍三元+硅基/锂金属负极为主流，高比能体系能量密度可达350-480 Wh/kg，性价比体系多采用成熟的LFP+石墨负极组合，能量密度为240-350 Wh/kg [8][9] - 国内第一代半固态电池已量产(如清陶能源Gen1电芯能量密度>300 Wh/kg)，海外第一代产品预计2026年左右量产，国内产业化进度领先海外2-3年，第二代产品预计2026-2027年投入量产 [12] - 2024年半固态电池实际装车量不到2 GWh，市场渗透率不足0.5%(全球动力电池装车量超过800 GWh)，存在良品率、充电倍率和循环寿命等问题待优化 [13][14] - 半固态电池在储能领域主要应用为LFP体系，配套示范性项目规模从215 kWh到624 MWh不等，应用场景涵盖电网侧、工商业储能和独立共享储能等 [16] - 消费电子领域逐步导入半固态电池技术，vivo于2024年发布两款采用该技术的智能手机，日本滨田电气推出含3%电解液的准固体电解质移动电源 [17][18][19] - 低空飞行(eVTOL/UAM)成为新兴蓝海市场，要求电池具备高能量密度(≥280 Wh/kg)、高功率(≥12C放电)、高安全和快充(≤15分钟)特性，电池价值量约占eVTOL总价值的15%-20% [21] 全固态电池技术进展及产业化 - 全固态电池处于从样件电芯向工程化转化阶段，预计2027-2028年在电动汽车领域开始千辆级示范应用，电芯能量密度突破400 Wh/kg，2030年后开始规模化应用，2035年应用规模有望超过200 GWh [23][24] - 电解质技术路线包括硫化物、聚合物、卤化物和氧化物，各路线在离子电导率(10⁻⁵~10⁻³ S/cm)、稳定性和加工性等方面各有优劣，多电解质复合是未来趋势 [28][29] - 硫化物路线在亚洲地区受关注度最高(占比53%)，氧化物和聚合物路线分别占比30%和10%，欧美以聚合物和氧化物路线为主 [31] - 卤化物电解质体系自2010s后得到重视，2021年全球专利数量开始迅速增长，2023年达109件，松下、比亚迪和清陶能源等企业积极布局 [33][34] - 全固态电池面临正极析氧、负极体积膨胀、电解质界面和制造工艺等技术挑战，技术综合成熟度约为3-4分(满分10分) [36][37] - 全球厂商量产竞速，丰田、日产和本田计划2027-2028年实现全固态电池实用化，中国厂商如宁德时代和比亚迪计划2027年实现小规模装车示范 [26][38] 主要地区固态电池产业进展及趋势 - 欧美地区以聚合物和氧化物路线为主，电芯开发进入A/B样验证阶段，如QuantumScape的5Ah B样电芯能量密度达301 Wh/kg，Factorial的100+Ah B样电芯能量密度达391 Wh/kg，预计2026-2027年开始量产 [40][42] - 日本动力电池市场份额跌至5%，政府加大研发投入，计划2022-2030年投资1510亿日元支持全固态电池开发，目标2030年实现商业化应用，技术路线以硫化物体系为主 [43][46][47][51] - 韩国三大电池厂商(LG新能源、三星SDI和SK On)持续投入研发，兼顾硫化物和聚合物路线，计划2027-2028年实现车用全固态电池量产，能量密度目标超900 Wh/L [52][56][57] - 中国技术路线多元化，固液混合电池已实现量产装车，政府2024年投入约60亿元支持全固态电池研发，目标2027年实现千辆级装车示范，宁德时代、比亚迪等企业计划2027年实现能量密度≥400 Wh/kg的全固态电池量产 [59][60][61][63]