中國儲能網訊：近期固態(tài)電池產業(yè)迎來密集催化，多家頭部廠商發(fā)布固態(tài)電池新品，驗證加速、批量上車在即。
國軒高科發(fā)布采用硫化物技術路線的金石全固態(tài)電池，目前已實現(xiàn)裝車應用，首款搭載車型為星紀元ET。
上汽集團新一代固態(tài)電池將于2025年底在全新MG4上量產應用。寧德時代與比亞迪將在2027年實現(xiàn)全固態(tài)電池的小規(guī)模量產和批量示范上車應用。上汽通用五菱固態(tài)電池研發(fā)取得突破性進展，預計于2027年實現(xiàn)量產裝車。
在之前的文章中，我們梳理了固態(tài)電池四大核心賽道。
近期我們也看到行業(yè)迎來一些新的變化，本文重點圍繞固態(tài)電池材料和設備兩大核心環(huán)節(jié)的新變化相關方向進行梳理。
固態(tài)電池核心環(huán)節(jié)進展和變化
當前固態(tài)電池技術處于中試向量產過渡階段。
半固態(tài)在特定場景，例如無人機和機器人領域已實現(xiàn)商用，但全固態(tài)電池仍處于中試階段，量產需2-3年，預計到2027年左右。
固態(tài)電池行業(yè)的降本依賴材料創(chuàng)新，比如硫化物電解質和鋰金屬負極，以及相關設備的升級。
固態(tài)電池技術難點方面來看，半固態(tài)能量密度提升有限（320-350Wh/kg），成本高（1-1.5元/Wh），快充與循環(huán)性能弱于液態(tài)電池。全固態(tài)硫化物電解質空氣穩(wěn)定性差，需與鹵化物混合優(yōu)化。鋰金屬負極界面副反應嚴重，循環(huán)壽命短（約400次）。
01 固態(tài)電池設備
隨著固態(tài)電池新技術落地，設備先行，當前固態(tài)電池的核心瓶頸之一在于設備放大與工藝優(yōu)化。
固態(tài)電池規(guī)模量產需滿足原理成熟，邊界受控、制造規(guī)范&裝備研發(fā)，以及工序合格率大于95%。設備投資來看，中試線約0.7-1億元，量產線更高。
輥壓機和等靜壓設備占主要成本。
干法電極設備：有望逐步替代傳統(tǒng)濕法設備。輥壓機速度（當前20m/min，目標50m/min）、壓力（需降至100MPa以下）需提升。目前包括納科諾爾、曼恩斯特、先導智能、贏合科技、利元亨、靈鴿科技、海目星、信宇人、金銀河等設備廠全面布局干法工藝設備。例如，納科諾爾綁定國內固態(tài)電池第一陣營的清陶集團；靈鴿科技與寧德時代合作，參與半固態(tài)電池產線建設，初步完成干法前段整線的成膜技術布局；宏工科技干法電極前端混料環(huán)節(jié)，和清研電子深度合作；曼恩斯特是國軒高科固態(tài)電池設備獨供。
等靜壓設備：國產化進展中，但均勻性待改進。由于對固態(tài)電池進行等靜壓操作時壓力一般需要超過400MPa，因此對設備要求比較高。高端等靜壓設備領域存在對進口設備的依賴，國內企業(yè)正逐步突破技術壁壘。布局等靜壓設備的企業(yè)主要有納科諾爾、利元亨、中國鋼研等。
等靜壓技術基于帕斯卡原理，使用機器內的液體和氣體在電池上施加完全一致的壓力，使材料達到高度均勻的致密化，可以有效消除電芯內部的空隙。不過也面臨界如何控制壓實質地、提高生產效率與良率等挑戰(zhàn)。
不過長遠來看，等靜壓設備未來不一定會是終極解決方案，本田和豐田等廠商均開發(fā)無等靜壓方案。本田的全固態(tài)電池生產線在組裝過程中采用了多步連續(xù)輥壓等方式，沒有完全依賴等靜壓設備。
資料來源：行行查
02材料體系與降本路徑
硫化物電解質
硫化物電解質是全固態(tài)電池材料體系的關鍵組成部分，也是降本的重要路徑。
硫化物電解質離子電導率高，適配高鎳正極和硅碳負極，被視為全固態(tài)電池的主流技術路線之一。
該路線全球頭部企業(yè)已有較深技術積累，當前硫化物電解質主要綁定日企（出光、三井）或國內技術合作。
日企出光興產是全球硫化物固態(tài)電解質領域的領先企業(yè)，擁有多項硫化物固態(tài)電解質專利，與豐田汽車達成合作協(xié)議，共同開發(fā)固態(tài)電解質量產技術。
三井金屬已在量產試驗設施完成全固態(tài)鋰離子電池固體電解質的驗證，并開始提供樣品。
國內方面，根據產業(yè)鏈資料，包括寧德時代在內的多家電池廠以及一汽等車企都錨定硫化物的技術路線，推動實現(xiàn)固態(tài)電池的終極性能。金龍羽、道氏技術、恩捷股份、容百科技、東方鋯業(yè)等也在該領域積極布局。
硫化鋰
硫化鋰是硫化物固態(tài)電解質的核心原料，占據成本的近80%。
當前硫化鋰價格較高，是制約硫化物固態(tài)電池大規(guī)模量產的主要瓶頸。
國內相關頭部廠商包括有研新材、容百科技、廈鎢新能、天賜材料等都具備高純硫化鋰合成技術。容百、中科功能采用碳熱還原法，成本500萬元/噸以下性能次于日本CVD工藝（離子電導率10mS/cm以上）降本依賴硫化鋰原料降價和工藝優(yōu)化。廈鎢新能成本優(yōu)勢明顯、有研新材國內客戶加送樣進展順利、海辰藥業(yè)純度可實現(xiàn)3個9以上、恩捷股份硫化物固態(tài)電解質材料中試生產線預計6月開工。
此外中科固能、光華科技、瑞逍科技及湖南恩捷等企業(yè)預計2025年完成百噸級產線建設；海外方面，日本石油巨頭出光興產計劃2027-2028年實現(xiàn)年產千噸硫化鋰的全固態(tài)電池量產。
硫化物+鹵化物混合
由于硫化物電解質空氣穩(wěn)定性差，暴露在空氣中易與水反應生成有毒氣體，與鹵化物混合優(yōu)化是可行優(yōu)化的策略。
在鹵化物路線中，據不完全統(tǒng)計，目前寧德時代、比亞迪、清陶能源、中創(chuàng)新航、一汽、湖南恩捷等鋰電產業(yè)鏈企業(yè)均已積極布局鹵化物固態(tài)電解質復合應用，推動該技術路線加速產業(yè)化落地。例如，寧德時代的一項“摻雜型鹵化物固態(tài)電解質”專利已于 2025 年 1 月獲授權，旨在進一步 提升離子導電率；恩捷股份計劃 于 2026-2027 年實現(xiàn)千噸級硫鹵化物固態(tài)電解質量產，并推進超薄硫鹵化物電解質膜的規(guī)?；a；億緯鋰能采取硫化物和鹵化物復合固態(tài)電解質的策略,預計到2026年將實現(xiàn)生產工藝的重大突破，并推出新一代全固態(tài)電池；清陶能源第二代固態(tài)電池為氧化物、鹵化物加聚合物的路徑。
正極材料
高鎳三元或 5V 錳基材料（富鋰錳基、鎳錳尖品石）。
目前行業(yè)以高鎳三元為主導，可以匹配短期需求，代表廠商包括容百科技（Ni90+超高鎳材料）、當升科技（高鎳單晶正極），豐元股份、長遠鋰科等也在該領域有相關布局。
未來固態(tài)電池正材料或向高性能材料富鋰錳基等方向升級。
公開資料顯示，容百科技、當升科技、振華新材、格林美等廠商在超高鎳三元和富鋰錳基技術都在加碼布局。寧德時代、中科院寧波材料所等正在加速研發(fā)富鋰錳基材料。中偉股份、廈鎢新能、道氏技術、華友鈷業(yè)、力王股份等廠商也有相關技術路線布局。
負極材料
固態(tài)電池負極材料是決定電池能量密度、安全性和循環(huán)壽命的關鍵材料。
主要分為碳基材料、硅基材料和金屬鋰負極三大類。
石墨材料+硅基材料或為中短期主流，鋰金屬有望成為能量密度的終極選擇，當前界面問題待解。
硅基負極：下一代負極路線。因高理論比容量3759mAh/g，遠超石墨的372mAh/g，成為提升能量密度的關鍵。但存在體積膨脹、循環(huán)穩(wěn)定性差等問題，硅碳負極通過納米硅與石墨復合，平衡容量與膨脹問題。
目前在硅基負極領域進展比較快的企業(yè)主要為傳統(tǒng)鋰電負極生產企業(yè)，如貝特瑞、璞泰來、杉杉股份、翔豐華、尚太科技、中科電氣等企業(yè)依托石墨負極技術積累，加速硅基負極量產。
跨界布局相關企業(yè)包括上海洗霸、硅寶科技、新安股份、道氏技術、中一科技、石大勝華、鹿山新材、濱海能源等也依托自身產業(yè)鏈優(yōu)勢布局硅基負極。
鋰金屬負極：能量密度的終極選擇?，F(xiàn)階段鋰金屬負極發(fā)展階段還處于從實驗室向產業(yè)化過渡的階段，部分企業(yè)如贛鋒鋰業(yè)、寧德時代已發(fā)布基于鋰金屬負極的固態(tài)電池樣品；盛新鋰能和華豐股份等廠商在該領域也有所布局。
隔膜
基膜+電解質的復合膜
基膜+電解質的復合膜有望成為改善電解質膜性能的重要方向。
市場通常認為，半固態(tài)電池隔膜與傳統(tǒng)液態(tài)電池隔膜無差異，全固態(tài)電池不需要隔膜，半固態(tài)電池隔膜需要性能改善，全固態(tài)電池中電解質需要基膜輔助成膜。
產業(yè)鏈相關廠商中，星源材質剛性骨架產品和聚合物電解質復合隔膜、長陽科技高離子電導率復合固態(tài)電解質膜、貝特瑞提出電解質隔膜一體化方案，表明隔膜在固態(tài)電池領域的重要性，預期差大。
體系化供應商
當前更多供應商開始提供體系化的固態(tài)電池解決方案。
一是提高固態(tài)電池產品價值量，二是組合驗證效果更好，交付電池客戶后有望加速驗證應用進度。例如，貝特瑞的正負極+電解質全套材料方案、璞泰來的材料+設備方案、當升科技的電解質+正極復合方案。
整體來看，新車型及電池端催化有望帶動對應產業(yè)鏈，如清陶鏈（上汽新車型催化）、衛(wèi)藍鏈（首條大容量半固態(tài)電池線投產）以及太藍鏈（長安新車型催化）。
