行业概述 - 固态电池使用固态电解质替代电解液和隔膜，突破能量密度上限和解决安全隐患，成为下一代锂电池重要技术路线 [6] - 锂电池根据电解质不同分为液态锂离子电池、混合固液电池和全固态电池3类，其中全固态电池使用固态电解质取代电解液，电池中完全不含液体 [7] - 固态电池能量密度能达到300-500Wh/kg，远高于传统液态锂电池的300Wh/kg以下 [8][9] - 固态电池安全性显著提升，热失控温度通常在200-600℃，远高于液态电池的140-180℃ [11] - 固态电池发展面临固-固界面问题、量产难度大和成本高等挑战 [13][15][17] 驱动因素 - 新能源汽车领域预期全固态电池在2026年装车、2027年小批量生产 [27] - 低空经济为固态电池打开新市场，中国民用航空局预估2025年中国低空经济市场规模达1.5万亿元 [27] - 固态电池是人形机器人最适配产品之一，能显著增强续航并提升安全性 [27] - 国家政策持续推动固态电池研发与产业化进程，2024年投入约60亿元用于全固态电池研发 [30][97] 技术路线 - 固态电池技术路线分为聚合物、氧化物、硫化物和卤化物四种 [37] - 聚合物路线易于加工但离子电导率偏低，可通过交联改性提升性能 [38] - 氧化物路线具有较高离子电导率和机械强度，但界面相容性较差 [41] - 硫化物路线离子电导率极高但化学稳定性差，存在量产难度 [46] - 卤化物路线具有高离子电导率和低界面阻抗优点，但存在界面不相容问题 [49] - 硫化物和复合电解质较具商业化应用潜力，有望成为全固态电池主流技术路线 [51] 市场现状 - 中国半固态电池制造商包括宁德时代、赣锋锂业等锂电巨头及清陶能源等初创企业 [92] - 国内固态电池已有/在建/规划产能达数百GWh，产业化进展趋势较快 [92] - 截至2024年4月，中国固态电池专利申请量排名世界第二，自2016年以来年专利申请量跃居世界首位 [96][97] - 2020年后全固态电池单笔融资量级达十亿元级别，融资事件聚焦具有核心技术能力的头部企业 [99] 产业链分析 - 固态电池出货量有望带动上游锂、锆、镧、钛等原材料需求 [106] - 100GWh半固态电池预计消耗约0.58万吨氧化锆，全固态需要约5.8万吨氧化锆 [106] - 正极材料向高镍、钴酸锂、富锂锰基等高电压方向发展 [113] - 负极材料从石墨负极向硅基负极再向金属锂负极演进 [117] - 固态电解质是最核心环节，同时正负极材料也向高压高密度方向升级迭代 [112]