四川大决策投顾 摘要:固态电池用固态电解质取代易燃电解液,提升安全性,还能适配更优正负极材料,提高锂电池能量密度,是锂电池发展的必然选择。全球主要国家加速布局固态电池领域,行业参与者共同努力,推动其产业化进程稳步加快。
1.相较传统锂电池,固态电池兼顾能量密度和安全性
锂电池(液态电解质)当前发展遇到瓶颈,固态化或能破局。锂离子电池(LIBs)自 1991 年商业化以来,凭借其高能量密度(从初始 80Wh/kg 提升至当 300Wh/kg)、长循环寿命(>1000 次)及快速充放电能力,已成为便携式电子设备、电动汽车(EV)及储能系统的核心能源载体。
固态电池对锂电池的破局,主要体现在安全性、能量密度、循环寿命等方面。追求电池性能,固态电池优势显著。 根据液态电解质的含量,电池可分为液态(电解液质量占比为10wt%-25wt%)、半固态(5wt%-10wt%)、准固态(0-5wt%)和全固态(0wt%)四类,其中半固态、准固态和全固态统称为固态电池。机遇与难点突破并存:固态电池具备诸多优势,包括更高的安全性、能量密度、循环寿命、机械强度,更宽的温度适应性和材料选择性等。但同时也由于固体形态的原因,导致固态电池存在电导率低导致充放电速度较慢、“固-固”界面稳定性差导致电池失效、各类型电解质综合性能难以平衡等技术难点。
新能源汽车发展的核心始终是技术和性能的升级,续航里程作为性能体现的关键指标,直接影响消费者购车意愿和出行体验。早期的铅酸电池能量密度低、体积较大、循环寿命较差,难以满足长距离出行需求。锂电池的发展直接提升续航能力,降低里程焦虑,促进新能
源汽车的渗透率快速提升。后续固态电池的发展,有望进一步加强性能表现,助推新能源汽车深化应用。
2. 固态电池产业链
固态电池作为下一代锂电池技术,其材料体系将与液态电池存在显著差异,主要体现在电解质、负极和正极材料方面。其技术迭代路径大致遵循“固态电解质→新型负极→新型正极”的顺序。
固态电解质是固态电池材料体系革新的起点,提高电池的电压窗口,为锂电池能量密度的提升提供可能。负极材料将呈现分阶段迭代,硅基负极有望先实现产业化,替代传统石墨负极,提高电池能量密度;后续锂金属负极有望逐步投入应用。正极材料的革新属于远期突破方向,各类新型正极材料有望在2030年后陆续投入使用。
3.全固态电池预计 2027 年装车,2030 年大规模商用
宁德时代在 2024 年 4 月 CIBF 上表示 2027 年可实现全固态电池小批量生产;比亚迪电池CTO 孙华军在 2025 年 2 月 15 日的 CASIP 年度会议上表示比亚迪的全固态电池将在 2027 年批量示范应用,2030 年实现“固液同价”并大规模商用。
2025 年 2 月 25 日的电动汽车百人会上,欧阳明高院士表示全固态电池预计在 2027 年实现批量装车,能量密度 400 瓦时/公斤;2030 年第二代干到 500 瓦时,实现大规模量产装车,2035 年突破 600 瓦时。由此可见,2027 年小批量/示范性装车,2030 年大规模商用已成为业界和学界共识和目标。
中国在锂电技术方面具备全球领先实力,为固态电池的发展奠定坚实的基础。在国家的政策支持下,包括比亚迪、一汽等车企,宁德时代、国轩高科等电池厂在内,以及电池新兴势力,都对于固态电池进行布局,预计产业化取得进展的时点集中在2027-2030年左右。
锂电池领先企业积极布局固态电池,引领固态电池向产业化迈进。国内锂电池企业实力出色,积极布局下一代电池技术,推动固
态电池迈向产业化。技术路线方面,硫化物路线成为领先企业主攻方向(宁德、国轩、比亚迪),氧化物因工艺成熟成为初创型企业首选(清陶、卫蓝)。量产节奏方面,半固态电池有望在2025年前后规模化装车,而全固态电池的量产或将集中于2027-2030年。产品参数方面,已公布的电池样品能量密度通常在350Wh/kg上下,未来计划实现量产和装车的电池能量密度在400Wh/kg。
4.市场空间:预计 2030 年出货超 600GWh,市场超 2500 亿元
半固态率先产业化,预计 2030 年市场规模超 2500 亿元:2022 年以来,固态电池的研究和产业化已经取得了较为明显的进展,尤其是清陶、卫蓝固态电池企业的半固态电池交付车企并实现装车。基于目前的现状,预计到 2030 年全球固态电池的出货量将达614.1GWh,在整体锂电池中的渗透率预计在 10%左右,其市场规模将超过 2500 亿元,主要出货电池仍然是半固态电池。
5.固态电池行业投资逻辑与个股梳理
固态电池用固态电解质取代易燃电解液,提升安全性,还能适配更优正负极材料,提高锂电池能量密度,是锂电池发展的必然选择。全球主要国家加速布局固态电池领域,行业参与者共同努力,推动其产业化进程稳步加快。
建议从以下三个环节,关注固态电池相关上市公司:
①电解质:上海洗霸、金龙羽、冠盛股份等;
②正极:容百科技、当升科技等;
③负极:贝特瑞、杉杉股份、璞泰来、翔丰华等。
风险提示:
1.固态电池技术突破不及预期的风险。
2.固态电池量产进度不及预期的风险。
3.固态电池下游应用推广不及预期的风险。
(分享的内容旨在为您梳理投资方向及参考学习,不构成投资建议,不作为买卖依据,您应当基于审慎原则自行参考,据此操作风险自担!)
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