固态电池拉开产业化序幕

发布时间:2025-08-06 09:55  浏览量:12

从零到一

2025年里程碑:工信部扶持的六家企业(宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源、吉利)已启动全固态电池样品测试,基础性能要求为能量密度≥400Wh/kg、循环次数≥300次。

2027年目标:装车指令将提出更高要求(能量密度、倍率、寿命、成本控制),推动中试线建设,供应链企业(材料/设备)将逐步明确。

一、工信部全固态电池专项中期验收加速行业快速发展

2025年5月《全固态电池判定方法》发布,规范了行业标准,同时新修订的《电动汽车用动力蓄电池安全要求》强化了安全标准,为固态电池行业发展奠定了坚实基础;产业层面,随着头部电池厂全固态中试线逐步落地拉通,工信部固态电池专项迎来中期验收,固态电池设备行业有望率先受益。

政策护航固态电池健康发展

对固态电池的扶持力度持续加码今年2月,工业和信息化部等八部门联合发布《新型储能制造业高质量发展行动方案》,明确将固态电池纳入重点攻关领域,全力推动锂电池、钠电池向固态化方向发展,并提出在2027年前培育3-5家全球领先的龙头企业,展现出国家对固态电池产业发展的坚定决心。

4月,工业和信息化部发布的《2025年汽车标准化工作要点》,进一步将固态电池写入全局规划与前瞻布局,着重强调推动车用人工智能、固态电池等标准子体系的制定与发布,加快全固态电池、动力电池在役检测等标准的研制进程,通过完善标准体系优化动力电池性能要求,为产业规范化发展筑牢根基。

值得关注的是,固态电池标准体系建设也实现了重要突破。5月22日,中国汽车工程学会正式发布《全固态电池判定方法》团体标准,首次对全固态电池进行了精准定义,有效解决了行业内长期存在的界定模糊、测试方法缺失等问题,为固态电池技术的升级迭代与产业化应用构建了坚实的标准框架。

二、中下游企业布局进展

1、电池企业加快布局

宁德时代短期由半固态电池过渡,推出凝聚态电池,固态电池预计2027年小规模量产。

国轩高科计划2027年小批量装车,2029-2030年量产。

亿纬锂能计划2027年小批量装车,2028年量产,其固态电池2024年已完成第一代技术开发。

中创新航计划2027年小批量装车,2028年量产。

2、车企装车计划

比亚迪进展领先,2024年已实现60Ah级固态电芯中试下线,能量密度达400Wh/kg,规划2027–2029年实现小批量装车,2030–2032年进入量产爬坡期。

上汽清陶已布局全固态产线,预计2025年投产,目标能量密度406Wh/kg,2027年装车上市。

广汽埃安计划2026年小批量装车。

一汽、吉利计划2027年小批量装车。

长安汽车提出“长安全固锂量”方案,预计2025年完成样件开发,2027年实现小批量装车。

丰田、本田、大众、宝马、奔驰、现代等德日韩车企,大多计划在2027年左右实现全固态电池装车上市。

随着企业加快布局,预计能量密度达到400Wh/kg的全固态电池在未来2-3年内有望实现小批量装车,2030年左右完全可以实现量产。

三、产业链投资机会

高性能、高安全性为固态电池的核心性能优势,符合国家对于动力电池的要求。目前在材料端、电池端以及车企端的共同发力下,固态电池产业化进程不断推进。材料方面,固态电池采用的固态电解质能兼容更高比容量的正负极材料,如超高镍正极、富锂锰基正极、硅基负极和锂金属负极等,率先布局固态电池及产业相关设备厂商有望受益于产业化进程加快。

1、固态电解质

固态电池和传统电池最大的区别在于正负极之间的物质——传统电池是隔膜,固态电解质是使用固体电解质来替代传统锂离子电池的电解液和隔膜,实现离子传输和电荷储存。

固态电解质目前有三种路线:聚合物、氧化物和硫化物。

聚合物电解质技术较为成熟,已经率先进行小规模量产。但存在离子电导率太低;在低温下性能影响较大,通常需要在高温(60℃以上)下才能正常充放电;化学稳定性较差;电化学窗口窄,性能上限较低等缺点。

代表企业:新宙邦、孚能科技、璞泰来等。

氧化物电解质具有较好的导电性和稳定性,各项性能表现较为均衡,目前进展也比较快,是目前国内半固态电池主流的技术路线。但相对于硫化物,其离子电导率偏低,且氧化物非常坚硬,存在刚性界面接触问题。

代表企业:清陶能源、卫蓝新能源、太蓝新能源、上海洗霸等。

硫化物电解质的离子电导率最高,机械加工性强,界面接触良好、电阻较小,电化学窗口较宽,工作性能表现优异,最适用于全固态电池。但制备难度也是最大,成本也相对高昂。

代表企业:宁德时代、亿纬锂能、比亚迪、孚能科技、国轩高科等。其中亿纬锂能主要聚焦于硫化物与卤化物复合的固态电解质技术,这种组合旨在结合硫化物电解质的高离子导电率和卤化物电解质的稳定性,通过双层电解质设计优化电池性能。

在年初固态电池行业大会上,中国科学院院士欧阳明高表示,当前要聚焦以硫化物电解质为主体电解质匹配高镍三元正极和硅碳负极的技术路线。2025—2027年以石墨/低硅负极硫化物全固态电池为主,2027—2030年以高硅负极硫化物全固态电池为主,2030年以后,以锂负极硫化物全固态电池为主。

根据高工锂电,截至2025年4月,布局固态电解质的企业超75家,规划产能超10万吨,已投产产能超万吨,但产能超3000吨级的企业不足3家,多数企业的产能仍停留在从实验室到中试的过渡阶段。目前恩捷股份、厦钨新能、容百科技、天赐材料等多家企业已经成功研发出硫化物电解质,主要处于小试、中试阶段,部分具备小批量供应能力。

2、设备环节的投资机会

在工艺流程上,固态电池与传统液态锂电池最大区别在于电解质成膜工艺、干法电极工艺和组装方式三大方面。在设备配置上,固态电池与传统液态锂电池最大区别在于前段设备和中段设备。因此固态电池生产线需要全新的设备,基本无法通过老的液态锂电池设备技改完成。

按照电池企业和车企的时间规划,倘若需要2027年实现小批量装车,那么就需要2027年初实现量产,2026年就需要开始工厂建设,2025年便需要向设备厂商下订单。

根据东吴证券的测算,固态电池行业2025年陆续完成中试,2026-2027年陆续小批量装车,2028-2029年形成规模化量产,全球固态电池产能有望从2024年的17GWh提升至2029年的190GWh,5年合计新增约173GWh。并且随着设备规模化生产和良率的提升,单GWh固态电池设备价格将从5-6亿每GWh下降至2.5亿每GWh。按次推算,固态电池设备需求将从2025年的55亿元提升至2029年的200亿元,且随着技术的不断进步,新需求的增加,设备需求还会逐步提升。

其中,先导智能、利元亨已掌握固态电池整线装备的制造工艺,具备多项核心技术。先导智能2024年固态电池设备及干法电极设备已成功发货海外,并获得客户认可和重复订单,利元亨2024年成功中标第一条硫化物固态电池整线装备项目,并进入生产调试与参数优化阶段。

3、正极材料

固态电池具有更宽的电化学窗口,固态电池正极材料正在向超高镍、富锂锰基、高压尖晶石镍锰酸锂等高容量高密度的新型材料迭代。

目前包括容百科技、当升科技、厦钨新能等正极材料头部企业已经率先具备固态电池新型正极材料的生产能力或相关技术储备。

4、负极材料

硅负极到锂负极:由于固态电池对高能量密度的要求,因此负极材料从当前主流的石墨负极向硅基负极发展,长远将向金属锂负极迭代。

当前石墨负极的比容量约360mAh/g,已接近其理论最大值372mAh/g。而硅基负极的理论比容量高达4200mAh/g,超过石墨负极的10倍。因此,硅基负极在提高电池能量密度上有着巨大的应用潜力。

根据高工锂电,截至2025年4月,布局硅基负极的企业超30家。包括贝特瑞、璞泰来、杉杉股份、翔丰华等头部负极企业,以及天目先导、凯金股份、兰溪致德、索理德等一批聚焦于硅碳材料的创新企业也正在硅基负极产业化痛点上重点攻关。

碳纳米管导电剂:导电剂是锂电池关键辅材,碳纳米管是最契合硅基负极的新型导电剂。目前碳纳米管在锂电池中的渗透率大概20%,其中以多壁碳纳米管为主。而单壁碳纳米管对电池性能的提升效果更为显著,更适配固态电池,同时技术壁垒也更高,目前全球范围内只有极少数企业能够规模化生产单壁碳纳米管。

四、专家交流

再着重讲一下固态电池,固态电池尤其是针对全固态电池产业化的节奏今年还是有明显推动的。从今年年中的时间点上来看,之前像工信部补贴过的六家企业,也包括一些其他行业里的企业,会做一轮全固态电池的整体样品的测试。也就是说今年其实针对于工信部来说这些企业今年的交付也是有一定的所谓性能的要求,比如能量密度可能是四百以上,循环次数是三百次以上,有一个初步的要求。

当然今年这个指标要求去看,还不是一个特别困难的事情,因为本身循环三百次,现在液态一千多次,其实还是比较低的。所以今年也是初步需要把一个东西做出来,往后面去看,尤其比如说到2027年是有一些更加明确的装车的指令,2017年整体不管是在能量密度,在充电倍率,在循环寿命还是初步要做成本控制,都提出了一些更的高要求。再往后还有更高要求的作业要交的背景之下,从产业的角度也非常明确的从今年到明年,各个头部的电池企业、主机厂对于固态电池的中试的推动,在这个过程中也是可以更加清晰的去看到一些在中试线当中能够做到导入的供应链企业。

未来两年材料厂、设备厂将贯穿产业链进展主线,站在当前时间点去看,固态板块的行情还是会持续的进行波段式的一个演绎,然后成为今年到明年持续的一个主线。从具体标的选择上来看,还是建议去关注一些增量的环节。

后记:刚刚和一个锰系正极材料的创业团队聊完。锰的优点是惰性金属稳定,在高镍三元体系的安全性方面会发挥很大的作用。现在团队主要下游客户是电动自行车电池厂。未来有机会可以走到固态电池。有点意思,未来还是要看团队、看公司的产业化进程和市场竞争格局。如果关键客户放量,至少会成为上市公司很好的并购标的。创始人有山西煤化所碳纤维专业背景,说到碳纤维我们这话题就收也收不回了。这里多说一句,从老煤化所人的角度看,常州ZJ公司杨老板在技术上的功夫是一流的。^ _ ^

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