2024年11月初，全固态电池相关新闻密集发布。11月5日，华为公布最新的硫化物固态电池专利——《掺杂硫化物材料及其制备方法、锂离子电池》。同日，欣旺达宣布预计2027年完成能量密度大于700Wh/kg全固态电池实验室样品制作。11月6日，宁德时代公布其硫化物全固态电池在近期已进入20Ah样品试制阶段。11月7日，太蓝新能源宣布无隔膜全固态电池将于 2027 年开启批量生产。11月8日，广汽集团表示已初步打通全固态电池全流程制造工艺，预计于2026年实现装车。
随着全球能源结构的转型和新能源汽车市场的快速增长，市场对高性能、高安全性电池的需求日益增加。全固态电池因其卓越的安全性、高能量密度和长循环寿命等特性，成为了能源存储和动力电池领域的研究热点。这种电池技术不仅对电动汽车行业的未来至关重要，也是推动能源革命和实现可持续发展的关键。中国企业正在全力突破技术瓶颈，全固态电池距离场景化应用已不再遥远。
全固态电池潜力巨大，预期2030年产业规模将超1000亿元
全固态电池是构成电池的所有部件均是“固态”的电池。该类型电池通过使用固态电解质替代电解液，不仅实现了更稳定的化学性能，还拓宽了电化学窗口，使得电池能够适配高电压正极材料以及高比容量负极材料，进而显著提高电池的能量密度。
与液态及半固态电池相比，全固态电池能够在更宽广的温度范围内稳定运行，展现出更高的热稳定性和化学安全性。此外，全固态电池支持更高的能量密度，这意味着在相同电能输出下，电池体积更为紧凑，有助于节省空间并提高设备的能效比。
从固态电解质的化学体系角度看，全固态电池主要包括聚合物、氧化物和硫化物三种类型。聚合物电解质对负极界面相容性好，剪切模量低，但是离子电导率较低、循环寿命较短，目前更多是与其他材料复合提升导电率和循环寿命；氧化物电解质电化学窗口宽，具有高热稳定性和高空气稳定性，但是柔韧性差；硫化物电解质具有高导电率，高热稳定性，但对水分敏感。
从成本角度看，硫化物路线由于采用了价格较高的原材料，材料成本相对其他路线更高，其导电率和能量密度也相对较高；聚合物复合电解质路线的制备过程涉及复杂的合成步骤和精细的加工技术，其制造成本相比其他路线更高；氧化物路线材料成本和制造成本居中，整体平衡性较好。亿欧智库认为随着技术进步和规模化生产的实现，全固态电池的整体成本将逐步降低。
全固态电池的发展离不开政策、投融资、需求和技术的驱动。政策方面，中国在推动固态电池发展方面态度明确，为未来电池产业的发展方向提供了强有力的指引。投融资方面，行业融资金额不断上升，融资事件向头部厂商集中，引领行业理性发展。需求方面，用户在电池续航、充电、安全性方面存在担忧，推动新兴电池技术与传统技术互补。技术方面，相关学术成果和专利技术快速增长，中国引领固态电池技术突破。
2026-2028年或将是不同技术路线全固态电池实现量产的关键阶段。其中硫化物路线有望在2026年率先实现量产，氧化物路线有望在2027年开始量产，聚合物路线有望在2028年实现量产。2029年之后，随着全固态电池价格下降，固态电池产业将进入成熟期的结构调阶段。预期2030年全固态电池产业规模将超1000亿元。
锂电池巨头是促进全固态电池技术发展的关键
固态电池的产业链涵盖了从原材料的开采到最终应用的各个环节。技术的不断进步和产业化的加速推进，预示着全固态电池未来将在多个领域发挥重要作用。电池制造商是主导研发、推动产业化发展的核心力量，锂电池巨头重点把控电池设计、组装和测试等关键环节。中国动力电池厂商积极布局全固态电池的研发，部分厂商已实现全固态电池A样的生产与测试，并聚焦生产工艺和电池材料的进一步探索。
全固态电池材料和工艺尚处于探索和研究阶段，距离规模化量产还有一定的距离。全固态电池在技术方面主要需要解决材料和界面接触问题，在生产制造方面主要需要解决工艺不成熟、制造设备不完善的问题。
其中，硫化物全固态电池需要克服空气稳定性差、界面易反应和高制造成本等问题，恩力动力为代表的制造商正通过材料研发和工艺改进来解决问题。氧化物技术路线的挑战在于材料的易脆性、接触不良和特殊工艺要求，太蓝新能源等制造商正在通过技术攻关来克服难题。而聚合物路线则需要解决电解质的低导电率、化学和热稳定性差以及低机械强度的挑战，欣旺达等制造商正在通过材料创新和工艺改进来应对挑战。
预期应用场景遵循从特殊到一般、从单一到多元的拓展路径
亿欧智库总结了12种全固态电池可能落地应用的场景，并从“对成本的敏感性”和“对能量密度的要求”维度进行专家打分，在此基础上建立坐标系，标定不同场景在坐标系中的位置。其中，成本敏感性越高意味着越注重电池的性价比，而能量密度要求越高则表示越重视电池的性能和续航能力。
通过构建一个以“成本敏感度”和“能量密度需求”为轴的坐标系，亿欧智库对不同应用场景进行分类。并在此基础上，根据这些场景的特点、在坐标系中的位置及其相互之间的距离，我们可以将它们聚类为六个主要的应用领域：新兴科技、科研、载人飞行器、电动汽车、传统消费电子、工业以及储能领域。
通过分析不同应用领域的市场需求特点，亿欧智库观察到以下特征。首先，新兴技术与科研领域追求电池高性能、高安全度，对成本不敏感；其次，载人飞行器、电动汽车和传统消费电子类场景既注重电池能量密度又注重性价比；最后，储能和工业领域对电池成本的敏感性较高，注重高安全、长寿命、低成本。
亿欧智库认为全固态电池的落地场景遵循从特殊场景到一般场景、从单一场景到多元场景的拓展路径。全固态电池最初将在科研和新兴科技领域得到应用，这些领域对电池的安全性和环境适应性有着特别的需求。随着全固态电池的规模化生产，预计其成本会降低，性能将提升，应用范围有望逐渐扩展到传统消费电子、载人飞行器和电动汽车等市场，这些市场在注重性价比的同时，也对电池性能有较高要求。随着全固态电池技术的成熟，预计其成本将大幅降低，进而打入对成本敏感且安全性要求高的工业和储能领域。
新兴技术结合、应用场景和范围拓展以及国际竞争加剧是趋势
人工智能技术已经在全固态电池领域的材料探索、电池设计、制造过程以及电池管理系统（BMS）等多个关键环节发挥着重要作用。它不仅提高了电池设计和制造的效率，还显著增强了电池的性能与安全性。亿欧智库认为，以人工智能技术为代表的新兴技术将与全固态电池产业链紧密结合，全面提升该产业链的智能化水平。
全固态电池的发展离不开与典型应用场景的深度合作，预期未来全固态电池的使用场景将从单一场景向多场景拓展，并围绕全固态电池形成互惠共赢的新合作机制，拓展典型场景价值度的同时，实现全固态电池产业的良性发展。全固态电池应用范围的拓展是未来发展趋势，亿欧智库认为全固态电池产业链典型企业的价值度将上升，推动电池产业上下游洗牌。
全固态电池技术将拓展电池的能量密度和工作范围，这预示着电池能够满足更多使用场景的能源供给需求，电池的应用范围有望拓展。亿欧智库认为电池将随着全固态电池技术的成熟和应用的拓展，逐渐蚕食传统能源的应用场景，加速能源产业重构。
最后，亿欧智库认为全固态电池的竞争将围绕中日韩等技术领先国家展开，各国先进技术企业是关注焦点。2025年及之前竞争更多聚焦工艺创新和新材料开发；随着2026至2028年间量产的实现，中日韩等技术领先国家的竞争焦点将转移到市场培育和电池应用场景拓展；展望2029年及以后，全固态电池将在全球迅速普及，中日韩等技术领先国家的竞争焦点将是降本增效，先进企业或将开始探索新技术和新赛道，引领电池技术的下一轮革新。
全固态电池以其高能量密度和安全性，成为电池技术的新热点，预计2030年中国产业规模将超1000亿元。目前，全固态电池面临材料、界面接触和生产制造挑战，电池厂商在推动发展中起核心作用。全固态电池有三条主要技术路线，硫化物路线需解决稳定性和成本问题，氧化物路线要克服材料脆性，聚合物路线则要提高导电率和稳定性，相关电池厂商正在积极攻克技术难题，推动全固态电池技术从理论走向应用。
随着技术的成熟和规模化生产，全固态电池将从科研、新兴技术等低成本敏感性领域扩展至传统消费电子、载人飞行器和电动汽车领域，最终进入高成本敏感性的工业和储能领域。人工智能等新兴技术将优化全固态电池产业链，全固态电池应用场景将从单一场景向多元场景拓展，并推动产业链上下游洗牌。全固态电池应用范围拓展将加速能源产业重构。全球市场竞争将聚焦中日韩等技术领先国家的话语权争夺。
亿欧智库对中国全固态电池产业的未来发展持乐观态度，并期待全固态电池在2026-2028年间顺利实现量产。亿欧智库致力于跟踪能源领域，在调查和研究后产出具有深度和见地的研究成果，以供业界参考与借鉴。同时，我们亦期待与广大读者开展交流与合作，共同为推动能源产业的持续健康发展贡献力量。
关于报告更多内容，详见《全固态电池即将迎来量产元年——2024中国全固态电池产业研究》如您有任何问题，欢迎联系报告作者江山美，邮箱：jiangshanmei@iyiou.com。报告链接：https://www.iyiou.com/research/202411111394
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