一文读懂：固态电池技术原理及产业化机会

一文读懂：固态电池技术原理及产业化机会

固态电池作为下一代电池技术的重要方向，近年来受到产业界和政策层面的广泛关注。本文将从技术原理、产业进展和市场前景三个方面，为您详细解析固态电池的发展现状和未来机遇。

一、背景：锂电产业链逐渐复苏，新技术有望强化增长趋势

2020年以来，随着新能源汽车的高速增长，锂电产业链各环节出现供不应求的情况，导致产能大幅增长。然而，这也带来了产能过剩的问题，价格剧烈波动，全产业链盈利状况恶化。

随着下游新能源车销量持续增长以及相关企业变得更加理性，产能过剩情况将开始得到缓解。从盈利趋势看，经过前期价格竞争后，价格及盈利已经处于历史底部，随着供需格局改善叠加优质产品脱颖而出，产业链整体盈利有望在Q2迎来趋势性拐点。

在行业走出底部趋势向上的过程中，新技术方向更容易受到关注，与行业反弹叠加，强化增长趋势。

固态电池是被产业和政策选定的锂电新技术方向。产业端，年初以来国内半固态电池产业化进展连连，以上汽、广汽为代表的车企成为推动半固态电池装车的中坚力量，2024年上半年半固态电池实现装车量2.15GWh；锂电产业链主流企业加速入场，电池厂或披露研发进展，或发布固态新品，材料厂布局电解质开发，积极送样配套供货。从车企到电池、材料，全产业链形成合力，大大提高了固态电池新技术趋势的确定性。

政策端，一方面工信部行业新规范引导企业加强技术创新、提高产品质量；另一方面有官媒消息称国家将投入约60亿元用于全固态电池研发，项目会由相关部委牵头实施，六家企业或获得政府资金支持；

全球化竞争下，为巩固和维系我国在锂电池领域的优势地位，发展固态电池具有很高的战略意义，有望获得国家层面的鼓励与支持。

二、固态电池：技术原理及优势

固态电池能够实现电池本质安全与高能量密度，有望成为新一代电池。

固态电池作一种新型电池技术，原理与液态电池相同，仍为带电离子在正负极之间来回移动实现充放电过程，因此固态电池的正负极相比于液态电池没有变化，但是液态电池中用于传导离子的电解液与隔绝正负极防止内部短路的隔膜，如果由固态的电解质替换，能够实现更高的安全性和能量密度。

在安全性方面，当液态锂离子电池发生热失控或因隔膜刺穿引发短路时，其内部有机电解液可能发生燃烧，引发安全问题，而固态电池中不添加有机电解液其发生安全问题的可能性大幅降低；在能量密度方面，消息面称，液态锂离子电池能量密度在过去十年从150Wh/kg提升至250Wh/kg;据NASA(美国航空航天局)官网2022年10月7日披露，其研发的固态电池能量密度达到500Whkg。

总体来看，相比于液态锂离子电池，固态电池具有高能量密度、高安全性等优势，有望在新能源汽车、消费电子、机器人、低空经济等领域获得广泛应用。

三、行业展望

预计固态电池将在2030年实现10%以上的渗透率，行业累计产值超万亿，有望开启电动化的新一轮创新周期与成长周期。

据测算，2024年固态电池出货量将望达到4.1GWh，固态电池将望在2025年实现超过10GWh的出货，预计2026年实现超过1%的渗透率，2028年达到超5%的渗透率，至2030年实现约643GWh的出货，我们假设2028-2030年全球锂电池出货量CAGR为20%，对应2030年约5259GWh的出货量，届时固态电池渗透率将突破10%，达到12.2%。

渗透领域来看，中高端动力电池与消费电池预计将先行替换固态电池。锂离子电池在中高端电动车、低端电动车、储能、消费电子、机器人、eVTOL等领域具有广阔应用，但是并非所有领域电池均适合替换为固态电池，我们针对各应用领域的电池市场空间、整机对电池成本的敏感度进行半定量分析，其中消费电子、人形机器人、eVTOL对电池成本的敏感度最低，我们测算其敏感度处于1%-10%，替换固态电池的升级成本最小，储能电池和低端动力电池虽然具有较大市场空间，但我们测算其整机对电池成本的敏感度超过30%替换固态电池总体成本偏高，中高端动力电池市场空间规模巨大，我们测算其整机对电池成本敏感度约为20%。

综合来看，我们认为中高端动力电池和消费电池将会是固态电池首先渗透的领域，具有空间大、易渗透的特点。