固态电池概念
固态电池是一种革新性的电池技术，使用固态电解质替代传统锂离子电池中的液态电解液，其工作原理同传统锂离子电池一样。
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。
高安全+高容量为固态电池核心优势。固态电池采用固态电解质，可以缓解传统液态电池的可燃性电解液以及锂枝晶等问题，增强安全性。
由于固态电池的安全性以及化学稳定性等优势，可以采用诸如高镍三元以及金属锂等高能量密度的正负极材料，并可以通过减少/取消隔膜、降低电极厚度等方式进一步释放能量密度。
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液态锂离子电池VS固态电池性能对比
固态电池具备更高的能量密度
产业链全景图
上游产业链
从电池组成方面来看，传统锂电池由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四大主材构成，而固态电池不再需要隔膜，由正极材料、负极材料、固态电解质三大主材构成。
固态电解质取代液体电解质，恰似为电池体系换上“能量升级引擎”—— 这一变革不仅解锁更高比容量的正负极材料应用空间，更如同为电池安全构建“智能防护网”，从根本上化解传统液态电池的安全隐患。
电池材料体系已基本定型，硫化物全固态为量产趋势，负极短中期选用硅碳路线，长期向锂金属迭代。硫化物固态电解质未来最具潜力，具备极高的离子电导率，此外具备相对较好的界面接触性能、柔韧可加工性，成为主流厂商重点布局的路线。
液态、半固态、全固态主流技术路径下材料体系变化
03-1、固态电解质：固态电池带来0-1的增量
固态电解质是变化最为明显的一个环节。固态电解质及原材料能够适配更高能量密度的正负极材料体系，是固态电池的核心材料，决定了固态电池的研发和产业化进程。
目前有三种主流技术路线：
1）聚合物固态电解质发展的较快，技术相对成熟，但是性能提升空间有限；
2）氧化物电解质性能均衡性较好，是固态电池发展前期相对适合的技术路线；
3）硫化物具有更好的离子电导率和加工性能，因此成为固态电池最具备应用实力的技术路线，也是目前各家企业研究的重点方向。
不同固态电解质对比
《固态电池：变革下的机遇》，华西证券，杨睿，2025年3月13日
《产业链技术持续突破，固态进入中试关键期》，东吴证券，曾朵红，2025年6月10日
《固态电池深度：从技术本征看固态电池产业发展趋势》，五矿证券，张鹏，2025年2月7日
硫化物技术路线下，硫化锂作为电解质核心原材料，目前缺乏低成本、大规模、高品质的制备工艺，单吨价格高达百万元级别。沿用三元正极和石墨负极体系的全固态电池材料成本约为1.9元/Wh，硫化锂在所有原材料成本中占比超过70%。
硫化物固态电池材料成本拆分
以下为目前固态电池电解质研发与产业化靠前的公司：
宁德时代：选择硫化物路线，已建立起10Ah级别的验证平台。
上海洗霸：氧化物电解质龙头，独创“溶胶-凝胶法”，离子电导率行业第一，获蔚来ET7独家供应资格，与中国科学院上海硅酸盐研究所合作。
金龙羽：本身是电力设备龙头，研究硫化物固态电解质，公司已投产半固态电池中试线。
有研新材：固态电解质用高纯硫化锂研发。
03-2、正极材料：向高电压、高压实升级，中短期高镍三元是主要增量
高比能、高能量密度是主要方向：固态电池的正极材料体系与传统液态锂离子电池相比差异相对有限，核心在于与固态电解质的协同适配—— 如同精密仪器中需精准咬合的齿轮组，固态电解质凭借更高的电压耐受能力，为高电压平台正极材料的应用打开空间。这类材料可在固态电解质构建的“高压安全场域” 中稳定工作，通过提升电池整体工作电压，实现能量密度的阶梯式突破，犹如在相同容积的容器中装入更多能量 “砖块”，在保持材料体系相对延续性的同时释放电化学性能潜力。
高镍三元可以匹配短期需求，长期向高性能材料升级。三元材料可以直接匹配固态电池的正极材料需求，由于固态电池的电化学窗口更宽，因此可以兼容更高电压的正极材料，从而进一步提升能量密度，如超高镍、富锂锰基等，其中高锂锰基拥有较高的比容量和电压，成为固态电池下一代高能量密度的研发重点之一。
富锂锰基是全固态电池可选用的理想正极材料，具有高电压、高放电比容量的优势，且成本较低，限制其商业化的原因是首次库伦效率低、容量和电压衰减严重、倍率性能差等缺陷，可通过掺杂、包覆、表面处理等方式对其进行改性。
正极材料由于技术迭代缓慢，竞争格局较为稳定，国内主要头部企业如下：
当升科技：正极材料龙头，国内唯一量产超高镍单晶正极材料（Ni≥95%）的公司，独家供应清陶能源、卫蓝新能源，常州基地2万吨产能2024年投产。
容百科技：在固态电池方向处于行业领先，全球超高镍（Ni≥90%）正极市占率第一，全固态电池用单晶材料已导入丰田。
华友钴业：旗下巴莫科技在固态与半固体电池正极材料方面成绩突出，为固态电池正极材料提供重要的钴源。
天力锂能：9系高镍产品目前在固态电池的头部公司完成小试及中试测试，搭配固态及半固态电池体系发挥出了良好的电池性能，电池包能量密度≥400wh/kg，预计在2025年中旬有突破性应用进展。
03-3、负极材料：向高克容量升级，中短期硅碳负极为主要增量，长期转向锂金属负极
负极材料发展与应用遵循着从石墨到硅碳，再到硅氧，最终迈向金属锂的清晰路径。采用金属锂作为负极，有望提升电池40-50%的能量密度，为电池性能带来显著改善。
固态电池负极材料：碳族负极、硅基负极、金属锂负极为主流，锂金属负极具有高比容量、低电位、低密度等优点，是全固态电池终极目标。
不同负极材料性能对比
负极材料技术迭代更频繁，技术路线分支更多，导致行业更为分散，玩家众多。国内领先企业如下：
贝特瑞：全球硅基负极绝对的龙头，在硅碳负极材料领域技术和市场份额领先。其硅碳负极比容量突破2000mAh/g。
杉杉股份：2024年，其人造石墨负极材料全球出货量保持第一，硅基负极及固态电池专用材料研发进度领先行业。
翔丰华：国内唯一量产纳米硅-石墨复合负极的公司，2024年产能达2万吨，目前配套宁德时代凝聚态电池，成本较日立化成低30%。
道氏技术：全球固态电解质材料的龙头，硅碳负极已向某固态电池厂小批量出货，送样涵盖30 余家头部数码、动力和消费类电芯厂，与宁德时代有深度合作。
03-4、固态电池设备：干发设备是增量
固态电池在制造工艺上与传统液态电池有相通之处，但在成膜、电极材料和电池封装等环节更为复杂。
在设备方面，固态电池和传统液态电池的生产工艺存在差异，主要在前段极片制造、中段电芯装配、后段化成环节均有不同。
前端环节中，正极材料需要和固态电解质形成复合正极，成膜工艺是核心环节，可分干法与湿法。
中段环节中，固态电池的电解质的韧性较差，叠片工艺更适合，且需要等静压技术来有效消除电芯内部的空隙。
后段环节中，固态电池从化成分容转向高压化成分容。由于固态电池和液态电池工艺不同，设备的需求也有一定差异，固态电池的产业化发展对新增设备带来广阔的市场空间。
全固态电池引入了干法电极、等静压等新技术，新增了干法电极设备、等静压设备、高压化成分容设备，升级了叠片设备。
先导智能：全球领先的全固态电池整线解决方案厂商，已具备车规级全固态动力电池整线解决方案能力，覆盖正负极电极制备、电解质膜制备、锂金属电极制备、固态电池切叠和电芯致密化、组装、化成分容等工艺整线，已交付固态电池关键前道干法剪切混料设备、成膜复合设备、固态电池切叠设备，已和宁德时代签署战略合作协议。
纳科诺尔：开发了可用于固态电池生产的干法电极、锂带压延、电解质成膜、转印等设备，正进行高压成型、等静压等设备的研发。其中，参股公司清研纳科智能装备科技(深圳)有限公司已经推出干法电极设备四辊、五辊、八辊、十辊等系列产品，支持三元、磷酸铁锂、硅碳等多种材料的极片生产。干法电极成型复合一体机已经获得国内头部客户订单，向客户提供 10 多套干法电极设备 。
曼恩斯特：已初步完成“湿法+干法”工艺装备的双线布局，初步完成干法前段整线的成膜技术布局，涵盖配料混合、黏结剂原纤化、造粒、成膜、集流体复合等全套前端工艺。2024 年公司为国内外多家企业提供了干法电极的测试实验，并在混合设备、双螺杆挤出设备、多辊成膜设备等多款核心产品均有订单贡献 。
利元亨：为领先固态电池企业清陶能源陆续提供了化成分容、激光焊接、激光模分一体机、电芯装配线等设备，主要设备已完成交付。已实现全固态电池量产全线工艺覆盖，形成包含整线解决方案及关键工段设备的综合能力，包括成功开发出干法电极设备、固态电解质压制转印设备、锂铜复合设备等关键设备的样机，并在极片绝缘胶框成形设备、高压化成分容设备等方面取得了阶段性成果。2024 年 11 月已中标国内头部企业的第一条硫化物固态电池整线项目，覆盖了固态电池生产的前段、中段和后段设备。
中游产业链
固态电池产业链中游为电池制造商。
产业化进展上，日本先行，中国引领，美韩加速。日本在在2007年就已经启动“下一代汽车用高性能蓄电系统技术开发”项目，举电池和车企等多方之力推动固态电池应用落地，2012年丰田公司试制车用全固态电池。日本在固态电池的研究上具备深厚的基础，推动后续全球固态电池的发展。
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。
国内行业产能规划中，头部企业（宁德时代、比亚迪）产能占总量约60%，技术路线以氧化物/硫化物全固态为主，面向高端车用市场。第二梯队（卫蓝、清陶）聚焦细分领域，产能集中于半固态电池，适配消费电子及特种场景。
固态电池中游制造商
下游产业链
固态电池产业链下游聚焦应用场景，主要有六大应用领域: 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。
其中，消费市场未来或将有部分应用，半固态电池已经实现应用落地。
固态电池应用场景展望
应用举例-新能源车
目前多家车企布局固态电池车型，包括比亚迪、上汽、宝马、奔驰等，且半固态电池已经实现上车应用，从目前部分搭载半固态电池的车型来看，基本集中在车型级别在C级，售价在30万元区间的高端车型。
国内搭载半固态电池的部分车型
应用举例-低空经济
高性能、轻量化、安全性为eVTOL动力源的核心诉求，固态电池非常适配。目前eVTOL也是多家电池厂实现产品应用的重要领域之一，以宁德时代为首的动力电池厂纷纷布局下游的应用落地。
国内固态电池开始应用于eVTOL领域
除高端乘用车以及eVTOL，固态电池在储能、商用车、机器人、特种动力、3C数码产品等领域均有应用的可能性，有望推动固态电池的规模扩大。根据GGII预计，2024年固态电池出货达7GWh，2030年出货有望超过65GWh；到2035年，出货量有望进一步扩大至超过300GWh。
应用举例-机器人
机器人行业要求电池容量大、体积小、重量轻、充电快。
大电池容量。整体上要求充电续航能够达到2小时及以上，其中服务型机器人对续航要求较高。
轻量化。整体上要求轻量化设计，人形机器人电池重量的容忍度相对较高。
具有快充能力。基本均要求3C及以上充电倍率，1-3小时内能够充满。
预计全固态电池27年开启小规模量产，行业出货有望突破1GWh，率先应用于示范性装车，28-29年在低空、机器人、消费等领域开启放量，30年在动力领域开启放量，规模有望突破100GWh。
固态电池出货有望加速
固态电池技术路线多样，硫化物为目前主流方向。根据固态电池电解质材料进行划分，固态电池可以划分为聚合物、氧化物、硫化物、卤化物四种，四种技术路线各有优劣，硫化物固态电解质未来最具潜力，具备极高的离子电导率，部分硫化物电解质的离子电导率甚至已经超越电解液，此外具备相对较好的界面接触性能、柔韧可加工性，成为主流厂商重点布局的路线。
政策及产业链支持力度加大，固态商业化逐步加速，预计2030年固态需求达100gwh。
1）政策端看：国家层面陆续发布政策支持加快固态电池发展。2025年起，我国首次将固态电池研发上升至国家层面，加大固态电池发展力度，2023年加强固态电池标准体系，2025年3月提出建立全固态电池标准体系，以加速固态电池产业化发展进程，固态电池商业化逐步提速。
2）电池端：近期各电池厂商纷纷更新固态进展，宁德时代5GWh全固态产线正式投产，国轩高科发布第一代全固态电池“金石”，各家中试线逐步落地，2026年将陆续进行装车测试，2027年实现小批量量产，2030年大规模量产。
3）车企端：多家车企陆续发布固态相关规划，2025年逐步下线车规级电芯，部分车企陆续进行上路测试，部分2026年进行装车测试，2027年行业预计小批量量产，2030年逐步大规模上车。预计2027年固态电池规模达1gwh，2030年加速突破达100gwh，市场空间广阔。
以下为《固态电池渐行渐近、新技术及工艺持续涌现-东吴证券》部分内容
