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AI動(dòng)力打造固態(tài)電池發(fā)展新引擎證券研究報(bào)告電力設(shè)備與新能源/行業(yè)深度報(bào)告

領(lǐng)先大市(維持)u

技術(shù)突破驅(qū)動(dòng)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)升級(jí)。固態(tài)電池憑借突破性的能量密度(可達(dá)500Wh/kg)

、本質(zhì)安全特性和出色的低溫性能,正

加速取代傳統(tǒng)鋰電成為下一代主流技術(shù)路線。當(dāng)前四大技術(shù)體系中,氧化物固態(tài)電池的性能與成本相對(duì)綜合,聚合物具有加工

性好、界面相容性好等優(yōu)勢(shì),硫化物因高離子電導(dǎo)率備受青睞,而鹵化物仍需突破成本與工藝瓶頸。GG

II數(shù)據(jù)顯示,2024年固

態(tài)電池出貨量預(yù)計(jì)將達(dá)7GWh,2027年將是產(chǎn)業(yè)從發(fā)展初期邁向快速上升期的轉(zhuǎn)折點(diǎn),進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。u

龍頭布局加碼,全固態(tài)進(jìn)程提速。政策引導(dǎo)與資本加持雙重驅(qū)動(dòng),產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程顯著提速。

目前,國(guó)內(nèi)固態(tài)電池已有/在建/規(guī)

劃產(chǎn)能達(dá)數(shù)百GWh:寧德時(shí)代將于2025年推出半固態(tài)電池,2027年全固態(tài)進(jìn)入裝車測(cè)試;億緯鋰能預(yù)計(jì)2026年推出高功率、高

環(huán)境耐受性及強(qiáng)安全的全固態(tài)電池;恩力動(dòng)力計(jì)劃于2025年年底開(kāi)始供應(yīng)電動(dòng)汽車(EV)固態(tài)動(dòng)力電池。SMM預(yù)計(jì),到2030年,

全球鋰電池需求量或達(dá)約2800GWh。全固態(tài)電池滲透率或達(dá)4%左右,2035年全固態(tài)電池滲透率有望達(dá)到9%。u

AI賦能新場(chǎng)景,千億增量市場(chǎng)開(kāi)啟。因體積限制,對(duì)能量密度要求更高,疊加用戶體驗(yàn)升級(jí)等因素,AI消費(fèi)終端將成為固態(tài)

電池商業(yè)化落地的試驗(yàn)田,滲透率先突破:1)eVTOL對(duì)能量密度要求極高(≥400Wh/kg需全固態(tài))

,預(yù)計(jì)低空經(jīng)濟(jì)電池市場(chǎng)

規(guī)模在2030年達(dá)1500-2000億元,固態(tài)電池將占據(jù)核心份額;2)人形機(jī)器人電池市場(chǎng)中,GG

II預(yù)計(jì),到2030年需求將超100GWh,

2025-2030年復(fù)合增長(zhǎng)率超100%??春霉虘B(tài)電池在鋰電池弱beta情景下的alpha增量。u

投資建議。建議關(guān)注:1)電池:寧德時(shí)代、億緯鋰能、國(guó)軒高科;2)設(shè)備:納科諾爾、曼恩斯特;3)固態(tài)電解質(zhì)及上游:

三祥新材、廈鎢新能、上海洗霸、有研新材;4)硅負(fù)極相關(guān):元力股份、天奈科技等。u

風(fēng)險(xiǎn)提示:政策變動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)突破不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn)。請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明

2核心觀點(diǎn)目錄

高能量密度+高安全性,固態(tài)電池前景廣闊

生產(chǎn)工藝革新,多元技術(shù)路線協(xié)同發(fā)展

產(chǎn)業(yè)龍頭布局加碼,全固態(tài)電池迎來(lái)黃金發(fā)展期

AI賦能產(chǎn)業(yè)變革,eVTOL+人形機(jī)器人打開(kāi)增量空間

投資建議

風(fēng)險(xiǎn)提示請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明

3010306050204突破能量密度上限和解決安全隱患,固態(tài)電池成為下一代鋰電池重要技術(shù)路線。傳統(tǒng)鋰離子電池采用液態(tài)電解質(zhì),容易引發(fā)安全隱患,同時(shí)能量密度的瓶頸為350Wh/kg,無(wú)法滿足行業(yè)更高要求。為解決安全隱患并提高能量密度上

限,全球范圍內(nèi)的科學(xué)家都在積極研發(fā)固態(tài)鋰離子電池。固態(tài)電池是一種使用固態(tài)電解質(zhì)的電池,用固態(tài)電解質(zhì)替代了傳統(tǒng)鋰電池的電解液和隔膜。固態(tài)電池在高能量密度、高安全性等方面優(yōu)勢(shì)明顯,其理論能量密度上限為500+Wh/kg。固態(tài)電池的正極可沿用磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、

三元等,有望以高鎳多元、富鋰錳基材料為主;負(fù)極的發(fā)展初期以硅系負(fù)極材料為主,再過(guò)渡到納米硅碳負(fù)極,最后發(fā)展到鋰金屬負(fù)極材料;包裝材料一般采用鋁塑膜。1.1

固態(tài)電池使用固態(tài)電解質(zhì)替代電解液和隔膜

資料來(lái)源:ACS

Energy

Let.

,中國(guó)科學(xué)院,徐曉雄等《全固態(tài)理電池技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望》,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明

4液態(tài)、固態(tài)電池結(jié)構(gòu)對(duì)比固態(tài)電池發(fā)展歷程uu電池類型能量密度上限隔膜目前生產(chǎn)成本電解質(zhì)化學(xué)窗口上限對(duì)鋰金屬負(fù)極兼容

性液體含量安全性(熱穩(wěn)定,抗針刺)液態(tài)鋰電池較低(<300Wh/kg)需要較低較窄(<4.3V)差>10%熱極限140-180℃

,

針刺即燃半固態(tài)鋰電池中等(>400Wh/kg)需要中等中等抑制鋰結(jié)晶力度弱<10%熱極限>180℃固態(tài)鋰電池較高(>500Wh/kg)不需要較高較高(>5V)抑制鋰結(jié)晶力度強(qiáng)0熱穩(wěn)定>300℃,免疫

針刺甚至剪切u

液態(tài)電池:液態(tài)電池的主要材料是正負(fù)極、隔膜和電解液。u

半固態(tài)電池:半固態(tài)鋰電池是固液混合電解質(zhì)電池,是液態(tài)到固態(tài)電池的過(guò)渡產(chǎn)物,可以被目前的液態(tài)電池生產(chǎn)線

兼容,通常液體含量10%為半固態(tài)與液態(tài)劃分臨界點(diǎn),仍舊需要隔膜。u

固態(tài)電池:全固態(tài)電池的電解質(zhì)采用全固體材料,不需要隔膜。其固態(tài)電解質(zhì)能夠匹配電容量更大的正負(fù)極材料,

實(shí)現(xiàn)更高的電池能量密度。而且固態(tài)電池安全性突出,可以抵抗熱失控和穿刺等擠壓力。1.2

高安全性與高能量密度兼?zhèn)洌虘B(tài)/半固態(tài)電池前景堅(jiān)定資料來(lái)源:許曉雄等《為全固態(tài)鋰電池“正名

”》,起點(diǎn)鋰電,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明5液態(tài)、固態(tài)、半固態(tài)鋰電池對(duì)比主流固態(tài)電池正極

材料理論容量(mAh/g)實(shí)際容量(mAh/g)循環(huán)性能成本電壓平臺(tái)磷酸鐵鋰170140~150高較低3.4高鎳三元280200中較高3.5富鋰錳基>300未商業(yè)化較差較低4.5正極材料向無(wú)鈷靠攏,富鋰錳基潛力巨大。對(duì)比液態(tài)電池,固態(tài)電池可容納新的電極材料,譬如富鋰錳基。常規(guī)電壓下的富鋰錳基材料在目前所有商業(yè)化的正極材料里,循環(huán)穩(wěn)定性最好,45℃下充放電1700周容量保持率88%。但是,

因?yàn)槟壳半y以解決電壓衰減、循環(huán)壽命低等問(wèn)題,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程受限。1.3

固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)一:能量密度提升(正極材料升級(jí))

資料來(lái)源:能源學(xué)人,起點(diǎn)鋰電,北極星儲(chǔ)能網(wǎng),新能源Leader,電池中國(guó)網(wǎng),華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明6富錳基正極材料充放電曲線(2.5-4.6V充放電,0.025C,AA電池)

高電壓充放電容量高,大于250mAh/g各正極材料屬性對(duì)比uu

負(fù)極方面,固態(tài)電池比傳統(tǒng)鋰電池更容易適配鋰金屬負(fù)極和硅碳負(fù)極,因?yàn)楣虘B(tài)電解質(zhì)由固態(tài)材料構(gòu)成,具有較高

的化學(xué)穩(wěn)定性,對(duì)鋰金屬負(fù)極的鋰枝晶的形成及硅的膨脹起抑制作用。u

采用鋰金屬負(fù)極能量密度最高、接近400Wh/kg。右圖中,正極均采用100微米厚的NCM811,4種不同電芯比較下,采

用鋰金屬負(fù)極材料的固態(tài)電池能量密度最高。主流固態(tài)電池負(fù)極材料比容量(mAh/g)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)石墨372技術(shù)成熟,成本低,

高循環(huán)穩(wěn)定性理論容量較低硅碳負(fù)極3590高比容量,原材料

豐富,技術(shù)進(jìn)步快循環(huán)過(guò)程中體積膨脹問(wèn)

題難以解決,工藝復(fù)雜,成本較高鋰金屬3860高比容量,低電壓

平臺(tái)體積膨脹容易引起電極材料的破裂和損壞;活性高易化學(xué)反應(yīng),安全隱患大。1.3

固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)一:能量密度提升(負(fù)極材料升級(jí))

資料來(lái)源:鉅大鋰電,彪捷等《鋰離子電池合金負(fù)極材料研究進(jìn)展》,許曉雄等《為全固態(tài)鋰電池“正名

”》,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明7傳統(tǒng)鋰電池和硫化物固態(tài)鋰電池的電芯設(shè)計(jì)對(duì)比硫化物固態(tài)電池的石墨負(fù)極

和鋰金屬負(fù)極傳統(tǒng)鋰電池的石墨負(fù)極和

硅碳負(fù)極負(fù)極材料屬性對(duì)比u

電芯內(nèi)部串聯(lián)能有效提升固態(tài)電池電壓,提高體積能量密度。傳統(tǒng)鋰電池承載電壓超過(guò)5V后會(huì)出現(xiàn)易分解甚至爆炸的情況,因此只能外部串聯(lián)。固態(tài)鋰陶瓷電池能在電池內(nèi)部形成串聯(lián),使單顆電池芯的額定電壓從7.4V,最大串聯(lián)

疊加至60V,在單體電池電壓上遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)動(dòng)力電池,且不需要焊接集流體,體積能量密度有望進(jìn)一步提升。1.3

固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)一:能量密度提升(內(nèi)部串聯(lián))

資料來(lái)源:GGII,搜狐網(wǎng),鉅大鋰電,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明8(a)

使用液體電解質(zhì)的傳統(tǒng)堆疊式鋰離子電池

(b)

雙極堆疊式全固態(tài)鋰電池的示意圖u

相比液態(tài)電池,固態(tài)電池具有較高的化學(xué)和熱穩(wěn)定性,能夠有效抑制鋰電池中發(fā)生熱失控或燃燒的風(fēng)險(xiǎn),電池在被

刺破時(shí)仍可安全運(yùn)行,不會(huì)泄漏或爆炸。根據(jù)豐田研發(fā)實(shí)驗(yàn)室的報(bào)告,通過(guò)對(duì)比研究NCA/NCM鋰電池和鈮摻雜鋰鑭鋯

氧(LLZNO)全固態(tài)電池的產(chǎn)熱特性,豐田發(fā)現(xiàn)全固態(tài)電池產(chǎn)熱量只有傳統(tǒng)鋰電池的25-30%,因此具有顯著的安全性

優(yōu)勢(shì)??紤]其放熱量依然存在,還需進(jìn)一步降低放熱量,以實(shí)現(xiàn)真正意義的“安全”。1.4

固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)二:安全性優(yōu)勢(shì)顯著

資料來(lái)源:新能源Leader,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明9不同體系電池在不同溫度下的焓變ALIB代表全固態(tài)電池,LIB代表傳統(tǒng)鋰電池鋰離子電池和全固態(tài)電池安全圖u

固態(tài)電解質(zhì)(SEs)在寬溫度范圍內(nèi)保持固態(tài),不完全喪失離子傳導(dǎo)功能,是其潛在優(yōu)勢(shì)之一。全球首款搭載“超快充

固態(tài)電池”智己L6已于2024年5月正式上市,該電池由上汽集團(tuán)與清陶能源聯(lián)合研發(fā)制造,可實(shí)現(xiàn)1000km以上超長(zhǎng)續(xù)

航,且低溫性能出色。液態(tài)電池的電解液在低溫下粘度大幅增加,鋰離子遷移速度顯著降低,因此冬季性能較差。相比之下,固態(tài)電解質(zhì)在低溫下電導(dǎo)率也會(huì)降低,但受溫度影響幅度較小,即使在-30℃環(huán)境下,放電容量保持率也

能達(dá)到90%以上,低溫續(xù)航更好。u

非晶態(tài)SE是實(shí)現(xiàn)致密固態(tài)電解質(zhì)隔膜的希望材料,使用這種SE的固態(tài)電池在-10℃下仍然可以展示出長(zhǎng)循環(huán)壽命。1.5

固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)三:固態(tài)電池低溫性能出色

資料來(lái)源:電子工程專輯,

IT之家,智車派,騰訊新聞,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明10非晶態(tài)SE

ASSB在-10℃的循環(huán)性能智己L6日內(nèi)瓦車展首秀u

固態(tài)電解質(zhì)中離子間相互作用強(qiáng),因此離子電導(dǎo)率低。u

解決方案:從材料、工藝等方面進(jìn)行改進(jìn)。研究發(fā)現(xiàn),

基于石榴石型Li7La3Zr2O12(LLZO)的固態(tài)電解質(zhì)表現(xiàn)

出了高遷移數(shù)和高離子電導(dǎo)率。同時(shí),采用特殊的燒結(jié)

方法,如放電等離子燒結(jié),可以生產(chǎn)出密度更大的LLZO顆粒,以最大限度地提高相對(duì)密度和高離子電導(dǎo)率。1.6

固態(tài)電池挑戰(zhàn)一:離子電導(dǎo)率低LLZO基電解質(zhì)的RT離子電導(dǎo)率(

σ)和燒結(jié)進(jìn)展資料來(lái)源:周靜穎等《全固態(tài)電池的研究進(jìn)展與挑戰(zhàn)》,鉅大鋰電,深水科技,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明11不同電解質(zhì)性能對(duì)比u

受技術(shù)和成本制約,固態(tài)電池量產(chǎn)難

度大。技術(shù)上,當(dāng)前固態(tài)電池工藝尚

未成熟,其發(fā)展亟需解決三個(gè)核心科

學(xué)問(wèn)題,即固態(tài)電解質(zhì)的離子輸運(yùn)機(jī)

制、鋰枝晶生長(zhǎng)機(jī)制和多場(chǎng)耦合下的

失效失控機(jī)制。成本上,部分材料售

價(jià)昂貴,阻礙固態(tài)電池的量產(chǎn)。u

解決方案:作為液態(tài)電池和固態(tài)電池

的折中產(chǎn)品,半固態(tài)電池有望率先量

產(chǎn)。半固態(tài)電池兼容現(xiàn)有傳統(tǒng)鋰電池

的工藝設(shè)備,且兼具安全性、能量密

度和經(jīng)濟(jì)性,因而有望率先進(jìn)入產(chǎn)業(yè)

化階段。1.7

固態(tài)電池挑戰(zhàn)二:量產(chǎn)難度大

資料來(lái)源:周靜穎等《全固態(tài)電池的研究進(jìn)展與挑戰(zhàn)》

,財(cái)聯(lián)社,澎湃新聞,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明12全固態(tài)電池發(fā)展面臨的核心科學(xué)問(wèn)題u

成本:負(fù)極材料成本偏差最大,尤其是硅碳負(fù)極所需涂覆的額外電解質(zhì)導(dǎo)致成本高昂,鋰金屬負(fù)極成本雖然較低但技

術(shù)上仍存在鋰枝晶反應(yīng)等難關(guān)。

目前固態(tài)電池已商業(yè)化銷售實(shí)例少,以蔚來(lái)2023年7月上線的150kWh電池包信息測(cè)算,

其半固態(tài)電池成本約為1.7-2.2元/Wh,遠(yuǎn)高于同期車用方形三元電芯、鐵鋰電芯均價(jià)0.73、0.65元/Wh。固態(tài)電池降

本方面仍面臨不小挑戰(zhàn)。u

降本潛力:在除材料外的層面,固態(tài)電池的成本優(yōu)勢(shì)凸顯。據(jù)SolidPower計(jì)算,固態(tài)電池制作過(guò)程中省去了注液、化

成、排氣等工藝和步驟可以節(jié)約成本34%

;而固態(tài)電池的高安全性,在PACK層面同樣可節(jié)約相應(yīng)9%的成本

;而且,高安

全性減少了被召回維修的概率,同樣減少了潛在的維修成本。1.8

固態(tài)電池挑戰(zhàn)三:成本高

資料來(lái)源:快科技,蜂巢能源,TrendForce集邦咨詢,wind,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明13石墨負(fù)極液態(tài)、硅碳負(fù)極液態(tài)、石墨負(fù)極固態(tài)、鋰金屬負(fù)極固態(tài)的制造成本的預(yù)估模型(產(chǎn)能:6GWh/year)四類電池的材料和材料及加工成本預(yù)估模型(6GWh/year)目錄

高能量密度+高安全性,固態(tài)電池前景廣闊

生產(chǎn)工藝革新,多元技術(shù)路線協(xié)同發(fā)展

產(chǎn)業(yè)龍頭布局加碼,全固態(tài)電池迎來(lái)黃金發(fā)展期

AI賦能產(chǎn)業(yè)變革,eVTOL+人形機(jī)器人打開(kāi)增量空間

投資建議

風(fēng)險(xiǎn)提示請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明

14010306050204u氧化物電解質(zhì)在微觀水平上形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的鋰離子傳輸通道,其具有離子電導(dǎo)率高、機(jī)械強(qiáng)度高、空氣穩(wěn)定性好、電化學(xué)窗口寬等優(yōu)點(diǎn)。u氧化物電解質(zhì)包括鈣鈦礦型(圖a)、反鈣鈦礦

型(圖b)、NAS

ICON型(圖c)、LIS

ICON型(圖d)、石榴石型(圖e)和LiPON(圖f),其中鈣鈦礦型、NAS

ICON型、石榴石型這三種結(jié)構(gòu)類型優(yōu)勢(shì)比

較明顯,受到重點(diǎn)關(guān)注。如:鈣鈦礦型LLTO電解質(zhì)材料的本征離子電導(dǎo)率較高,但晶界阻抗高、穩(wěn)定性相對(duì)較差;石榴石型LLZO電解質(zhì)離子電導(dǎo)率較高,穩(wěn)定性好,受到廣泛

關(guān)注;NAS

ICON結(jié)構(gòu)的LATP的電化學(xué)窗口較高,

穩(wěn)定性好,但離子電導(dǎo)率偏低。LiPON作為電

解質(zhì)在與金屬鋰接觸時(shí)表現(xiàn)出高穩(wěn)定性。2.1

氧化物電解質(zhì)固態(tài)技術(shù)發(fā)展路線

資料來(lái)源:重慶太藍(lán)新能源有限公司等《2024年固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明15常見(jiàn)氧化物固態(tài)電解質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖u聚合物固態(tài)電解質(zhì),由聚合物基體(如聚酯、聚醚和聚胺等)和鋰鹽(如LiClO4

、LiAsF6

、LiPF6等)構(gòu)成。聚合物固態(tài)電解質(zhì)的主要優(yōu)點(diǎn)有柔韌性高以及可加工性高,因此已經(jīng)具備低成本規(guī)模生產(chǎn)的可能。然而聚合物電解質(zhì)室溫下離子電導(dǎo)率低,僅為10?8

~10?6S/cm,需加熱至60℃以上才可達(dá)到10?4S/cm。圍繞聚合物的研究多集中在通過(guò)化學(xué)修飾或復(fù)合材料的方法來(lái)提高其電導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性。u與其他幾種固態(tài)電解質(zhì)相比,聚合物具有加工性好、界面相容性好等優(yōu)勢(shì),但是其室溫鋰離子電導(dǎo)率較低,機(jī)械性能較差,這些導(dǎo)致

了其應(yīng)用受到了很大的限制。2.2

聚合物電解質(zhì)固態(tài)技術(shù)發(fā)展路線

資料來(lái)源:宋鑫等《全固態(tài)鋰電池有機(jī)》,周偉東《聚合物基固態(tài)電池關(guān)鍵材料開(kāi)發(fā)》,維科網(wǎng),華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明16固態(tài)聚合物電解質(zhì)性能對(duì)比固態(tài)聚合物電解質(zhì)發(fā)展簡(jiǎn)史u硫化物固態(tài)電解質(zhì)由于其超高的室溫離子電導(dǎo)率和良好的機(jī)械加工性能而備受關(guān)注。根據(jù)硫化物固態(tài)電解質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)特征,可以將其明確劃分為晶態(tài)與非晶態(tài)兩大類。而晶態(tài)硫化物固態(tài)電解質(zhì)則進(jìn)一步細(xì)分為Argyrodite型(又稱硫銀鍺礦型)、LGPS型(鋰鍺磷硫型)以及Thio-LIS

ICON型(硫代-鋰快離子導(dǎo)體型)。u硫化物固態(tài)電解質(zhì)的制備方法涵蓋了多種技術(shù),如通過(guò)高溫淬冷法、高能球磨法、液相法等。在制備過(guò)程中,為了確保材料的穩(wěn)定性,整個(gè)流程需在惰性氣體環(huán)境中進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)前,業(yè)界主要傾向于采用高能球磨法作為核心制備工藝,同時(shí),氣相合成法的引入正為實(shí)現(xiàn)這一材料的規(guī)?;a(chǎn)提供有力支持。2.3

硫化物電解質(zhì)固態(tài)技術(shù)發(fā)展路線

資料來(lái)源:重慶太藍(lán)新能源有限公司等《2024年固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明17硫化物固態(tài)電解質(zhì)的類型及對(duì)應(yīng)性能硫化物固態(tài)電解質(zhì)的發(fā)展趨勢(shì)硫化物制備方法對(duì)比

u硫化物固態(tài)電解質(zhì)當(dāng)前面臨多重挑戰(zhàn)。包括高昂的成本、不盡如人意的電化學(xué)穩(wěn)定性、以及對(duì)空氣敏感(遇水易生成硫化氫氣體)等問(wèn)題,這些缺陷嚴(yán)重制約了其在高能量密度電池(特別是高電壓和鋰金屬電池)中的廣泛應(yīng)用。因此,硫化物固態(tài)電解質(zhì)目前仍處于深入研發(fā)與優(yōu)化的階段,尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化。u構(gòu)建穩(wěn)定的電極/固態(tài)電解質(zhì)界面是實(shí)現(xiàn)高性能全固態(tài)鋰電池的關(guān)鍵。正極界面的優(yōu)化策略包括改善離子導(dǎo)和電子導(dǎo),選擇合適的導(dǎo)電劑或改性電解質(zhì)(電解質(zhì)摻雜和形貌控制等策略,優(yōu)化了本身的離子電導(dǎo)率、電化學(xué)窗口、Li+化學(xué)勢(shì)),提高正極活性物質(zhì)的負(fù)載和利用率,抑制界面反應(yīng)(抑制電解質(zhì)分解;緩解正極和電解質(zhì)的副反應(yīng)),改善界面接觸。2.3

硫化物電解質(zhì)固態(tài)技術(shù)發(fā)展路線

資料來(lái)源:重慶太藍(lán)新能源有限公司等《2024年固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明18硫化物基全固態(tài)鋰電池正極界面問(wèn)題解決策略硫化物基全固態(tài)鋰電池界面問(wèn)題u與硫化物固態(tài)電解質(zhì)相比,鹵化物固態(tài)電解質(zhì)具有更優(yōu)的高電壓穩(wěn)定性,可以直接與無(wú)包覆的正極材料制備復(fù)合正極實(shí)現(xiàn)良好的循環(huán)性能。因此,鹵化物固態(tài)電解質(zhì)可以被視為硫化物、氧化物、聚合物固態(tài)電解質(zhì)之外的第四類固態(tài)電解質(zhì)。u鹵化物固態(tài)電解質(zhì)有部分指標(biāo)已經(jīng)初步滿足在全固態(tài)電池應(yīng)用方面的要求,例如高離子導(dǎo)電性和高電壓穩(wěn)定性。然而,由于鹵化物固態(tài)電解質(zhì)通常由成本較高的金屬元素組成,因此它們的實(shí)用性仍然受到質(zhì)疑。盡管許多鹵化物固態(tài)電解質(zhì)由昂貴的金屬組成,但可以通過(guò)與廉價(jià)金屬的等價(jià)替代來(lái)減輕這一問(wèn)題,從而降低成本并增加離子導(dǎo)電性。u現(xiàn)階段鹵化物固態(tài)電解質(zhì)暫未單獨(dú)使用制備固態(tài)電解質(zhì)膜,通常被用于固態(tài)電池復(fù)合正極片的制備,以及與其他類型固態(tài)電解質(zhì)組合

制備復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)膜。2.4

鹵化物電解質(zhì)固態(tài)技術(shù)發(fā)展路線

資料來(lái)源:重慶太藍(lán)新能源有限公司等《2024年固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明19鹵化物固態(tài)電解質(zhì)與硫化物和氧化物固態(tài)電解質(zhì)對(duì)比鹵化物固態(tài)電解質(zhì)的發(fā)展歷程u

半固態(tài)生產(chǎn)工藝:半固態(tài)電池可兼容傳統(tǒng)鋰電池生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)設(shè)備基本上可以與鋰電兼容,只需新增加一條專產(chǎn)半

固態(tài)隔膜的生產(chǎn)線,生產(chǎn)設(shè)備與液態(tài)電池隔膜的設(shè)備兼容。u

半固態(tài)電池要求隔膜的孔徑更大、強(qiáng)度更高,并采用濕法+涂覆的工藝。對(duì)比傳統(tǒng)電池,半固態(tài)電池的隔膜無(wú)明顯工藝

改變,調(diào)整參數(shù)即可,不過(guò)因?yàn)榘牍虘B(tài)電池需要提升離子導(dǎo)電率,所以要求隔膜的孔徑更大、強(qiáng)度更高,因此需要采

用濕法拉伸+涂覆的工藝。另外,單位半固態(tài)電池對(duì)隔膜的需求量沒(méi)有變化。2.5

半固態(tài)電池生產(chǎn)設(shè)備與傳統(tǒng)電池兼容,且仍使用隔膜資料來(lái)源:搜狐網(wǎng),高端碳材料,知乎,恩捷股份投資者問(wèn)答,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明20半固態(tài)生產(chǎn)工藝流程圖液態(tài)生產(chǎn)工藝流程圖u

固態(tài)電池生產(chǎn)工藝革新:固態(tài)電池的生產(chǎn)工藝需要在電極、電解質(zhì)、界面工程和封裝技術(shù)等方面取得突

破,以實(shí)現(xiàn)其工程化和商業(yè)化應(yīng)用。

與傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池相比,固態(tài)電池

在前期工序上與液態(tài)電池基本相同,

在中后期工序中,固態(tài)電池需要進(jìn)

行加壓或燒結(jié)的步驟,但無(wú)需進(jìn)行

注液操作。2.6

生產(chǎn)工藝:固態(tài)電池生產(chǎn)工藝

資料來(lái)源:中國(guó)粉體網(wǎng),華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明21氧化物固態(tài)電池制備流程成膜工藝成膜方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)濕法工藝模具支撐成膜將電解質(zhì)溶劑傾倒在模具上,蒸發(fā)溶劑后成膜,常用于制備聚合物電解質(zhì)膜及復(fù)合電解質(zhì)膜。操作簡(jiǎn)單、工藝成熟,易于規(guī)模化生產(chǎn)。成本高;殘留溶劑可能會(huì)降低固態(tài)電解質(zhì)膜的離子電導(dǎo)率。正極支撐成膜將電解質(zhì)溶劑澆到正極表面,蒸發(fā)溶劑后成膜,常用于制備無(wú)機(jī)電解質(zhì)膜及復(fù)合電解質(zhì)膜。骨架支撐成膜將電解質(zhì)溶劑注入骨架中,蒸發(fā)溶劑后形成具有骨架支撐的膜,常用于制備復(fù)合電解質(zhì)膜。干法工藝將固態(tài)電解質(zhì)與聚合物粘結(jié)劑分散成高粘度混合物后施加足夠壓力使其成膜。不采用溶劑、無(wú)需烘干,成本低,

成膜無(wú)溶劑殘留、離子電導(dǎo)率高。固態(tài)電解質(zhì)膜通常厚度偏大,降低電池能量密度。氣相沉積

工藝在電極上形成超薄電解質(zhì)膜。-成本較高,僅適用于薄膜型全固態(tài)電池。u固態(tài)電解質(zhì)的成膜工藝是全固態(tài)電池制造的核心。不同工藝會(huì)影響固態(tài)電解質(zhì)膜的厚度和離子電導(dǎo)率,膜過(guò)厚會(huì)降低電池的質(zhì)量和體積能量密度,過(guò)薄則會(huì)導(dǎo)致機(jī)械性能變差。成膜工藝主要包括濕法工藝、干法工藝和氣相沉積工藝,其中干法工藝是未來(lái)電極工藝的迭代方向,也將會(huì)是全固態(tài)電池的主要使用工藝。2.7

固態(tài)電池制造核心:固態(tài)電解質(zhì)的成膜工藝

資料來(lái)源:高端碳材料,舍得低碳頻道,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明22不同成膜工藝的對(duì)比目錄

高能量密度+高安全性,固態(tài)電池前景廣闊

生產(chǎn)工藝革新,多元技術(shù)路線協(xié)同發(fā)展

產(chǎn)業(yè)龍頭布局加碼,全固態(tài)電池迎來(lái)黃金發(fā)展期

AI賦能產(chǎn)業(yè)變革,eVTOL+人形機(jī)器人打開(kāi)增量空間

投資建議

風(fēng)險(xiǎn)提示請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明23010306050204u

2020年10月,國(guó)務(wù)院通過(guò)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,首次將固態(tài)電池明確為新能源汽車產(chǎn)

業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向,并強(qiáng)調(diào)了加速其研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

的重要性。23年1月,由工信部等六部門(mén)攜手制定的《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》中,又進(jìn)一

步細(xì)化了對(duì)固態(tài)電池標(biāo)準(zhǔn)體系研究的強(qiáng)化要求。u

國(guó)家自然基金委員會(huì)發(fā)布《關(guān)于發(fā)布超越傳統(tǒng)的電池體

系重大研究計(jì)劃2024年度項(xiàng)目指南的通告》,明確指出

將重點(diǎn)支持高比能長(zhǎng)壽命高安全的固態(tài)電池等項(xiàng)目,

在通過(guò)關(guān)鍵材料和技術(shù)的創(chuàng)新,推動(dòng)技術(shù)突破。u

2025年2月,在第二屆中國(guó)全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論

壇上,眾多專家學(xué)者、研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)代表共同聚焦材

料科學(xué)、新工藝與新裝備的進(jìn)展,與會(huì)者們深入探討了

全固態(tài)電池的創(chuàng)新突破與面臨的挑戰(zhàn),眾多專家認(rèn)為,

固態(tài)電池有望在2027年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。3.1

政策推動(dòng)下的全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)加速

資料來(lái)源:重慶太藍(lán)新能源有限公司等《固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》,鋰想生活,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明24中國(guó)固態(tài)電池行業(yè)最新政策匯總u

4月15日,工業(yè)和信息化部組織制定的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》

(GB38031-2025)發(fā)布,將

于2026年7月1

日起開(kāi)始實(shí)施。新國(guó)標(biāo)聚焦的三大領(lǐng)域:熱擴(kuò)散、底部撞擊和快充循環(huán)安全性,充分體現(xiàn)出對(duì)電池設(shè)計(jì)與

材料的高要求。u

固態(tài)電池因其固態(tài)電解質(zhì)的優(yōu)越性,在安全性方面具備明顯優(yōu)勢(shì)。相比于傳統(tǒng)的液態(tài)電池,固態(tài)電池的耐高溫性、不可

燃性和無(wú)泄漏特性,使其更加適合在高端電動(dòng)汽車中廣泛應(yīng)用。新國(guó)標(biāo)的實(shí)施,無(wú)疑加速了固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H

量產(chǎn)的進(jìn)程,尤其是在車企對(duì)安全性的高度關(guān)注下,預(yù)計(jì)將大力推動(dòng)全固態(tài)電池的商業(yè)化進(jìn)程。3.2

電池安全新規(guī)落地,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)再迎催化

資料來(lái)源:央視新聞,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明25新規(guī)主要變化u

中國(guó)半固態(tài)電池制造商包括寧德時(shí)代、億緯鋰能、贛鋒鋰業(yè)、國(guó)軒高科、蜂巢能源等鋰電巨頭,同時(shí)還包括太藍(lán)新能源、清陶能源、衛(wèi)藍(lán)新能源、輝能科技等固態(tài)電池企業(yè),側(cè)重方向主要為氧化物路線,國(guó)內(nèi)固態(tài)電池已有/在建/

規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)數(shù)百GWh,國(guó)內(nèi)總體產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展趨勢(shì)較快3.3

中國(guó)固態(tài)電池制造商企業(yè)布局

資料來(lái)源:重慶太藍(lán)新能源有限公司等《固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》,億歐智庫(kù),華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明26公司名稱半固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)路線技術(shù)發(fā)展進(jìn)展寧德時(shí)代凝膠2023年4月19日發(fā)布凝聚態(tài)電池,能量密度500Wh/kg

,2023年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)能力,2027年小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池,凝聚態(tài)電池突破航空應(yīng)用。億緯鋰能聚合物預(yù)計(jì)2026年推出高功率、高環(huán)境耐受性及強(qiáng)安全的全固態(tài)電池;2028年

推出具有400Wh/Kg高比能量的全固態(tài)電池。蜂巢能源凝膠2023年12月,發(fā)布方形半固態(tài)電池即第二代果凍電池輝能科技氧化物2024年1月,在中國(guó)臺(tái)灣桃園建成全球首座千兆級(jí)固態(tài)鋰陶瓷電池工廠,設(shè)計(jì)產(chǎn)能2GWh

,生產(chǎn)106Ah高硅陽(yáng)極電池;5月,輝能科技宣布將在巴黎薩克雷地區(qū)成立首個(gè)海外研發(fā)中心,為歐洲市場(chǎng)提供定制化的下一代鋰陶瓷電池技術(shù),設(shè)有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室,預(yù)計(jì)分別于2024年和2025年啟動(dòng)。恩力動(dòng)力硫化物2024年7月,恩力動(dòng)力攜手軟銀成功完成350Wh/kg的全固態(tài)電池的開(kāi)發(fā);同年8月,恩力動(dòng)力與美國(guó)一家知名商用車制造企業(yè)簽署定點(diǎn)信,計(jì)劃于2025年年底開(kāi)始供應(yīng)電動(dòng)汽車(EV)固態(tài)動(dòng)力電池。3.3

中國(guó)固態(tài)電池制造商企業(yè)布局

資料來(lái)源:重慶太藍(lán)新能源有限公司等《固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》,恩力動(dòng)力官網(wǎng),鋰電派,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明27公司名稱半固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)路線技術(shù)發(fā)展進(jìn)展Factorial

Energy聚合物聚合物固態(tài)電解質(zhì),匹配高電壓和高能量密度的電極,實(shí)現(xiàn)高安全的電池性能,并增加續(xù)航里程20%-50%;2024年向其合作伙伴梅賽德斯-奔馳交付固態(tài)電池B樣品QuantumScape氧化物電池采用無(wú)鋰負(fù)極設(shè)計(jì),隔膜材料為一種陶瓷(氧化物)與正極有機(jī)凝膠電解質(zhì)(正極電解液)的結(jié)合,電池能量密度可達(dá)380-500Wh/kg,在45℃下可在15分鐘充至80%;2024年初向客戶交付24層原型固態(tài)電池A樣,并成功通過(guò)大眾集團(tuán)50萬(wàn)公里嚴(yán)苛耐久性測(cè)試24MTechnologies氧化物24M

Technologies將在2025年開(kāi)始供應(yīng)EV用半固態(tài)電池,和鋰離子電池相比、其制造成本最高可縮減4成,24M將通過(guò)技術(shù)授權(quán)的京瓷(Kyocera)等電池廠商,于2025年在日本、印度、中國(guó)量產(chǎn)半固態(tài)電池,計(jì)劃供應(yīng)給亞洲及歐美車廠使用LG聚合物2010年,韓國(guó)現(xiàn)代與LG化學(xué)共同量產(chǎn)了第一塊“半固態(tài)”

電池,使用凝膠電解質(zhì),搭載于現(xiàn)代索納塔混動(dòng)版本中,使用的為1.4kWh的“微型”

電池包,現(xiàn)已撤回該技術(shù);LG新能源將原定于2026年聚合物固態(tài)電池量產(chǎn)推遲至2030年。3.4

國(guó)外固態(tài)電池制造商企業(yè)布局

資料來(lái)源:重慶太藍(lán)新能源有限公司等《固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明28品牌全固態(tài)電池量產(chǎn)/布局計(jì)劃合作企業(yè)能量密度比亞迪2026年發(fā)布搭載全固態(tài)鋰電池的新純電平臺(tái)和車型,2027年全固態(tài)裝車,2030年大規(guī)模應(yīng)用,適配高端車型續(xù)航超1200公里。弗迪科技400Wh/kg上汽2026年交付量產(chǎn),2027年裝車量產(chǎn)交付清陶科技400Wh/kg小鵬2027年推出全固態(tài)電池小批量裝車,2028年量產(chǎn)——400Wh/kg奇瑞汽車2026年全固態(tài)電池上車應(yīng)用2027年批量上市寧德時(shí)代、國(guó)軒高

科、安瓦新能源600Wh/kg廣汽2026年在吳鉑車型實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池量產(chǎn)巨灣技研400Wh/kgu

國(guó)內(nèi)車企以自主研發(fā)或合作方式推進(jìn)半固態(tài)電池陸續(xù)裝車,布局半固態(tài)電池技術(shù)的車企包括傳統(tǒng)燃油車及新能源汽車巨頭,蔚來(lái)、上汽等車企紛紛與固態(tài)電池廠商展開(kāi)合作致力于半固態(tài)電池的量產(chǎn)裝車。3.5

中國(guó)固態(tài)電池車企布局

資料來(lái)源:重慶太藍(lán)新能源有限公司等《固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》,電動(dòng)公社,保領(lǐng)點(diǎn)膠,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明29公司名稱技術(shù)發(fā)展進(jìn)展蔚來(lái)2024年4月,蔚來(lái)宣布搭載150

kWh電池包的2024款ET7,實(shí)測(cè)續(xù)航均突破了1000km

。全新ES6

、ET7

、ES7、ET5

、EC7和ET5旅行版共6款車型的手冊(cè)中都添加了關(guān)于150

kWh電池包的詳細(xì)信息;蔚來(lái)使用的半固態(tài)電池,采用硅碳復(fù)合負(fù)極材料和超高鎳正極材料。上汽2024年11月上汽集團(tuán)表示,上汽全新一代固態(tài)電池計(jì)劃于2026年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);能量密度更高,能量密度超過(guò)400Wh/kg

,體積能量密度超過(guò)820Wh/L

,電池容量能夠超過(guò)75Ah

。2025年4月,上汽集團(tuán)表示新一代固態(tài)電池將于2025年底在全新MG4上量產(chǎn)應(yīng)用;2027年,上汽首款全固態(tài)電池“光啟電池”將落地。東風(fēng)汽車2025年4月,東風(fēng)汽車宣布自研全固態(tài)電池將于2026年8月率先在奕派、納米等車型裝車測(cè)試。該電芯能量密度達(dá)350Wh/kg

,同等重量(600公斤)下電池容量可提升至200千瓦時(shí)以上,續(xù)航超1000公里,循環(huán)壽命1000周(使用近20年健康度≥80%)

,-20℃低溫放電容量仍超85%。長(zhǎng)安汽車2023年11月,長(zhǎng)安汽車發(fā)布電池規(guī)劃,其半固態(tài)/固態(tài)電池能量密度達(dá)350-500Wh/kg

,計(jì)劃2027年前逐步量產(chǎn),2030年全面普及;2030年將推出8款自研電芯(液態(tài)/半固態(tài)/固態(tài))

,產(chǎn)能超150GWh

。2024年4月稱,半固態(tài)電池?cái)M2026年底上市。江淮汽車2024年4月22日,江淮釔為與衛(wèi)藍(lán)新能源在合肥正式簽署固態(tài)電池戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將合作開(kāi)發(fā)4695大圓柱半固態(tài)電芯;4695大圓柱半固態(tài)電芯應(yīng)用的車型將采用原位固態(tài)技術(shù),電芯單體容量為34Ah

,能量密度高達(dá)300Wh/kg,實(shí)現(xiàn)整車600km-1000km的續(xù)航水平,并最早在2025年就會(huì)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。3.5

中國(guó)固態(tài)電池車企布局

資料來(lái)源:重慶太藍(lán)新能源有限公司等《固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》,新能源汽車國(guó)家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明30全固態(tài)電池量產(chǎn)/布局計(jì)劃2026年開(kāi)始逐步實(shí)施固態(tài)電池量產(chǎn)計(jì)劃,2030年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)2025到2029年之間實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)固態(tài)電池2025年全固態(tài)電池試裝;2028年全固態(tài)裝車量產(chǎn)2025年嘗試生產(chǎn)搭載固態(tài)電池的電動(dòng)汽車,2027年部分量產(chǎn),2030年左右全面量產(chǎn)2025年建立固態(tài)電池量產(chǎn)線,預(yù)計(jì)2027年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)2025年全固態(tài)電池試裝2030年前全固態(tài)電池量產(chǎn)預(yù)計(jì)將在2030年前實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)能量密度600Wh/kg500Wh/kg500Wh/kg450Wh/kg380-500Wh/kg390Wh/kgSESAI

、LG新能源、SKOn

、Factorial

EnergyQuantumScapeSolid

Power3.6

外國(guó)固態(tài)電池車企布局

資料來(lái)源:優(yōu)視汽車,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明31合作企業(yè)松下、出光興產(chǎn)SESAI奔馳

2026年之前推出配備固態(tài)電池技術(shù)的示范車隊(duì)品牌豐田本田日產(chǎn)現(xiàn)代大眾寶馬Factorial

Energy

、輝能科技450Wh/kgu

中國(guó)全固態(tài)電池領(lǐng)域與動(dòng)力電池行業(yè)的投融資趨勢(shì)具有高度相關(guān)性,融資事件聚焦具有全固態(tài)電池研發(fā)實(shí)力的動(dòng)力電池廠商。從單筆融資金額上看,全固態(tài)電池融資量級(jí)不斷上升,2020年后單筆融資量級(jí)達(dá)到十

億元級(jí)別,頭部企業(yè)與尾部企業(yè)在融資能力方面的差距逐漸拉大。從融資事件數(shù)量方面看,2022年達(dá)到高

峰,之后相關(guān)融資事件數(shù)量逐漸下降,融資事件聚焦具有核心技術(shù)能力的頭部企業(yè)。3.7

中國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)融資趨勢(shì)

資料來(lái)源:億歐智庫(kù),華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明322015年1月-2024年10月

18家典型中國(guó)全固態(tài)電池廠商融資事件數(shù)量跟蹤3.8

研發(fā)及量產(chǎn)的挑戰(zhàn)

資料來(lái)源:重慶太藍(lán)新能源有限公司等《固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明33u

近年來(lái),包括寧德時(shí)代、比亞迪在內(nèi)的國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)紛紛透露其在全固態(tài)電池領(lǐng)域的進(jìn)展和規(guī)劃,

日韓方面也有相關(guān)進(jìn)

展披露,整體而言,產(chǎn)業(yè)正朝著“2027年左右上車、2030年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化”的目標(biāo)規(guī)劃全固態(tài)電池的商業(yè)化進(jìn)程。

綜合公開(kāi)信息,全固態(tài)電池在2027年前后開(kāi)始進(jìn)行示范性裝車應(yīng)用,2030年后全固態(tài)電池開(kāi)始進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段。u

2026-2028年為國(guó)內(nèi)車企固態(tài)電池集中量產(chǎn)期。根據(jù)相關(guān)車企規(guī)劃,2026年期間廣汽昊鉑、東風(fēng)汽車將實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池

量產(chǎn)裝車,2027年長(zhǎng)安新能源汽車將實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池逐步起量,2028年?yáng)|風(fēng)汽車規(guī)劃實(shí)現(xiàn)全固態(tài)車型量產(chǎn)上市。部分國(guó)家/地區(qū)政策與公司研發(fā)現(xiàn)狀及未來(lái)規(guī)劃3.9

部分國(guó)家/地區(qū)政策與公司研發(fā)現(xiàn)狀及未來(lái)規(guī)劃

資料來(lái)源:重慶太藍(lán)新能源有限公司等《固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)展白皮書(shū)》,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明34技術(shù)路線發(fā)展方向氧化物太藍(lán)新能源等企業(yè)開(kāi)發(fā)新結(jié)構(gòu)材料;采用“技術(shù)遷移”路徑,從半固態(tài)向全固態(tài)過(guò)渡;針對(duì)產(chǎn)業(yè)線轉(zhuǎn)移痛點(diǎn),簡(jiǎn)化流程、降低成本;制備技術(shù)與裝備持續(xù)攻關(guān),如ISFD工業(yè)制膜技術(shù)等。硫化物改性材料提升空氣穩(wěn)定性;探索保護(hù)涂層、界面緩沖層等;與上下游合作降低原料成本;加快設(shè)備研發(fā)聚合物引入無(wú)機(jī)填料/新材料;化學(xué)調(diào)控+物理改性,提升電導(dǎo)率與穩(wěn)定性;創(chuàng)新制備工藝,提升產(chǎn)線效率3.10

三大技術(shù)路線發(fā)展策略

資料來(lái)源:億歐智庫(kù),華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明35u

固態(tài)電池因其高能量密度和安全性等優(yōu)勢(shì),是未來(lái)能源技

術(shù)的重要方向。

目前,固態(tài)電池正處于測(cè)試階段,出貨量

較少,市場(chǎng)普及預(yù)計(jì)還需5至10年,主要應(yīng)用于無(wú)人機(jī)、智能設(shè)備、醫(yī)療和部分新能源汽車。GG

II數(shù)據(jù)顯示,2024

年固態(tài)電池出貨量預(yù)計(jì)將達(dá)7GWh,2027年將是固態(tài)電池產(chǎn)

業(yè)從市場(chǎng)發(fā)展初期邁向快速上升期的轉(zhuǎn)折點(diǎn),固態(tài)電池將

進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。3.11

全固態(tài)電池迎來(lái)黃金發(fā)展期

資料來(lái)源:GGII,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明36u

2026-2028年是不同技術(shù)路線全固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的關(guān)鍵階段,其中硫化物路線有望在2026年率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。2029年之后,隨著全固態(tài)電池價(jià)格下降,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入成熟期的結(jié)構(gòu)調(diào)階段。全固態(tài)電池替代半固態(tài)電池,氧化物

和聚合物路線全固態(tài)電池替代成本更高的硫化物路線全固態(tài)電池或是成熟期的調(diào)整方向。3.11

全固態(tài)電池迎來(lái)黃金發(fā)展期

資料來(lái)源:億歐智庫(kù),華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明37中國(guó)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模目錄

高能量密度+高安全性,固態(tài)電池前景廣闊

生產(chǎn)工藝革新,多元技術(shù)路線協(xié)同發(fā)展

產(chǎn)業(yè)龍頭布局加碼,全固態(tài)電池迎來(lái)黃金發(fā)展期

AI賦能產(chǎn)業(yè)變革,eVTOL+人形機(jī)器人打開(kāi)增量空間

投資建議

風(fēng)險(xiǎn)提示請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明38010306050204u

固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括鋰、鋯、鍺、鈷、鎳、鑭等礦產(chǎn)原材料供應(yīng)商;中游為固態(tài)電池制造企業(yè),包括電池廠商、固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)和鋰電材料廠商,負(fù)責(zé)固態(tài)電池的設(shè)計(jì)、研發(fā)和生產(chǎn),是主導(dǎo)研發(fā)、推動(dòng)產(chǎn)

業(yè)化發(fā)展的核心力量;下游應(yīng)用領(lǐng)域主要包括新能源汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)和消費(fèi)電子設(shè)備,對(duì)固態(tài)電池的高安全

性、高能量密度特性有較高需求。中國(guó)全固態(tài)產(chǎn)業(yè)電池圖譜

資料來(lái)源:億歐智庫(kù),華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明39

4.1

產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

應(yīng)用環(huán)節(jié)AI

賦能作用案例參考材料發(fā)現(xiàn)模擬預(yù)測(cè)材料性能與結(jié)構(gòu),加速新材料發(fā)現(xiàn)與驗(yàn)證,提升實(shí)驗(yàn)效率,降低研發(fā)成本豐田通過(guò)AI進(jìn)行材料篩選與性能預(yù)測(cè)電池設(shè)計(jì)優(yōu)化電芯結(jié)構(gòu)、熱管理系統(tǒng)、電化學(xué)路徑,提高能量密度與

穩(wěn)定性麻省理工通過(guò)AI分析電化學(xué)反

應(yīng)數(shù)據(jù),指導(dǎo)設(shè)計(jì)迭代電池制造構(gòu)建AI驅(qū)動(dòng)的智能產(chǎn)線與設(shè)備調(diào)度系統(tǒng),提升良率與制造效率IBM研究院開(kāi)發(fā)智能制程平臺(tái),

實(shí)現(xiàn)工藝自動(dòng)優(yōu)化BMS故障預(yù)測(cè)與熱管理優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)

電池安全監(jiān)控與能效提升輝能科技利用AI構(gòu)建智能BMS系統(tǒng),保障全生命周期穩(wěn)定運(yùn)行u從“單場(chǎng)景”

向“多場(chǎng)景”拓展:覆蓋科研、高端消費(fèi)、新興科技、商用儲(chǔ)能、民用交通等多個(gè)場(chǎng)景;滿足高安全、

高穩(wěn)定性、高能密度等多樣化需求。u

驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)與洗牌:固態(tài)電解質(zhì)商、改性材料商、BMS商、設(shè)備商等核心環(huán)節(jié)企業(yè)價(jià)值上升;電解液、隔膜等液態(tài)

電池環(huán)節(jié)綁定性弱化,話語(yǔ)權(quán)下降。4.2

AI技術(shù)引領(lǐng)固態(tài)電池新變革

資料來(lái)源:億歐智庫(kù),華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明

40u

以eVTOL為代表的載人飛行器對(duì)于能量密度和功率密度的要求較高,同時(shí)由于電池占總成本比重較大因此要求具有較強(qiáng)

的性價(jià)比。電動(dòng)汽車要求較高的能量密度和較高的充電倍率以提升用戶使用體驗(yàn),同時(shí)要求電池具有性價(jià)比以提升產(chǎn)

品價(jià)格吸引力。在傳統(tǒng)消費(fèi)電子領(lǐng)域,如手機(jī),對(duì)電池容量和環(huán)境適應(yīng)性的要求通常較高,電池容量多在3000mAh以上,

并適應(yīng)多種環(huán)境,同時(shí)對(duì)于成本具有較強(qiáng)的敏感性。4.3

AI智能終端對(duì)固態(tài)電池的需求日益增加

資料來(lái)源:億歐智庫(kù),華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明

41u

無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等新興應(yīng)用場(chǎng)景更加重視通過(guò)優(yōu)良的電池性能提供給用戶更優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)。與手機(jī)和電腦等傳統(tǒng)消費(fèi)電

子產(chǎn)品相比,這些新興領(lǐng)域能夠接受全固態(tài)電池等先進(jìn)電池技術(shù)所帶來(lái)的較高成本,高性能和輕量化在當(dāng)前階段受到

廠商重視。航天、深潛等科研領(lǐng)域追求極致性能,對(duì)成本不敏感,其對(duì)干能量密度和電池壽命的要求非常高,并且要

求電池對(duì)干極端環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。4.3

AI智能終端對(duì)固態(tài)電池的需求日益增加

資料來(lái)源:億歐智庫(kù),華金證券研究所

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42全固態(tài)電池潛力應(yīng)用場(chǎng)景與打分

建立坐標(biāo)系對(duì)潛力應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行分類動(dòng)力電池市場(chǎng)?

技術(shù)突破:梅賽德斯-奔馳電池

能量密度達(dá)450Wh/kg,GSYUASA開(kāi)發(fā)的全固態(tài)電池原型單

位體積存儲(chǔ)容量達(dá)到750瓦時(shí),

容量超傳統(tǒng)電池1.5倍,寧德/

比亞迪突破硫化物電解質(zhì)技術(shù)。?

產(chǎn)業(yè)化提速:預(yù)計(jì)中國(guó)2025年

樣品/2027年量產(chǎn),豐田/本田

計(jì)劃2025-2026年試產(chǎn),比亞迪

計(jì)劃配套4000+閃充站。儲(chǔ)能市場(chǎng)?

性能突破:高安全/長(zhǎng)壽

命/寬溫域,固態(tài)電解質(zhì)

減重提效。?示范加速:中電興發(fā)研

發(fā)推進(jìn)。?

場(chǎng)景適配:風(fēng)光儲(chǔ)一體

化首選,合作模式加速

產(chǎn)業(yè)化。消費(fèi)電子市場(chǎng)?商用落地:華為2024年首發(fā)

固態(tài)電池手機(jī),本田推進(jìn)產(chǎn)

業(yè)化,高端市場(chǎng)率先應(yīng)用。?能量密度2-3倍于鋰電,實(shí)現(xiàn)

設(shè)備輕薄化+續(xù)航提升,安全

性更優(yōu)。?

市場(chǎng)爆發(fā):頭豹研究院預(yù)計(jì)

2024-2028年消費(fèi)電子電池市

場(chǎng)CAGR達(dá)6.61%,固態(tài)電池滲

透率持續(xù)提升。4.4

固態(tài)電池:從動(dòng)力到穿戴設(shè)備的全場(chǎng)景突破

資料來(lái)源:鑫欏鋰電,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明

43u

eVTOL飛行器主要由機(jī)體子系統(tǒng)、導(dǎo)航通訊與飛控子系統(tǒng)、動(dòng)力子系統(tǒng)和能源子系統(tǒng)構(gòu)成。eVTOL的動(dòng)力系統(tǒng)采用分布式

推進(jìn)系統(tǒng)(DEP,Distributed

Electric

Propulsion)

,該設(shè)計(jì)使其能夠提升動(dòng)力系統(tǒng)的安全性冗余、有效降低本機(jī)噪

音(降低約10%~15%)和最大限度提升動(dòng)力系統(tǒng)的能源使用效率。u

對(duì)于eVTOL飛行器來(lái)說(shuō),電池有兩項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)與eVTOL綜合性能緊密相關(guān),一是能量密度,一是功率密度。相比較來(lái)

說(shuō),電池功率密度(單位質(zhì)量電池的放電功率大?。┦莈VTOL飛行器更關(guān)鍵的性能指標(biāo),因?yàn)樗鼪Q定了eVTOL是否可以安

全起飛和著陸。而另一方面,能量密度(電池平均質(zhì)量所釋放出的電能)大致上決定了eVTOL的航程范圍,

目前300Wh/Kg能保證200~300公里航程。資料來(lái)源:北深資本,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明444.5

固態(tài)電池與eVTOL完美契合eVTOL不同容量電池和續(xù)航之間關(guān)系eVTOL系統(tǒng)構(gòu)成u

作為eVTOL技術(shù)的核心組件,電池的性能和安全性直接決定了eVTOL飛機(jī)的性能和市場(chǎng)接受度。能量密度方面,eVTOL垂

直起飛所需要的動(dòng)力是地面行駛的10-15倍,商用門(mén)檻高達(dá)400Wh/kg,且未來(lái)能量密度要求將會(huì)達(dá)到1000Wh/kg,遠(yuǎn)高于

當(dāng)前車用動(dòng)力電池的能量密度。充放電倍率方面,eVTOL的飛行需要經(jīng)歷起飛、巡航、懸停等階段,其中起降階段要求電

池的瞬間充放電倍率在5C以上。安全性能、循環(huán)壽命等方面,eVTOL對(duì)電池的要求也極為嚴(yán)苛。u

政策引導(dǎo),eVTOL將成為固態(tài)電池商業(yè)化的助推劑。2024年3月27日,工信部等四部門(mén)印發(fā)《通用航空裝備創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)施

方案(2024-2030年)》,明確提出推動(dòng)400Wh/kg級(jí)航空鋰電池產(chǎn)品投入量產(chǎn),實(shí)現(xiàn)500Wh/kg級(jí)航空鋰電池產(chǎn)品應(yīng)用驗(yàn)證。

鑒于傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池能量密度限制和eVTOL對(duì)電池性能的高要求,固態(tài)電池有望率先在eVTOL市場(chǎng)放量。指標(biāo)參數(shù)能量密度目前已達(dá)285Wh/kg,2030年目標(biāo)500Wh/kg,2040年目標(biāo)1000Wh/kg功率密度2030年目標(biāo)1.25kW/kg,2040年目標(biāo)2.5kW/kg倍率≥5C循環(huán)次數(shù)≥10000次資料來(lái)源:環(huán)球零碳,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明454.5

固態(tài)電池與eVTOL完美契合eVTOL對(duì)電池的參數(shù)要求充電倍率與充電時(shí)間u

航空動(dòng)力電池獨(dú)立賽道“風(fēng)起”

。今年以來(lái),隨著低空?qǐng)鼍皯?yīng)用的拓展與落地,相關(guān)電池企業(yè)訂單及融資等動(dòng)態(tài)不斷,國(guó)內(nèi)電池企業(yè)密集加碼低空經(jīng)濟(jì)賽道:億緯鋰能3月18日宣布為小鵬匯天提供飛行汽車電池,其2月21日已助力AS700D載

人飛艇首飛;中創(chuàng)新航、國(guó)軒高科分別與小鵬匯天、億航智能展開(kāi)合作;寧德時(shí)代在2月11

日港股招股書(shū)中提出航空電

池產(chǎn)能規(guī)劃,并投資峰飛航空;孚能科技1月23日透露已實(shí)現(xiàn)全球首批eVTOL電池量產(chǎn)交付。珠海冠宇3月13日宣布完成9

億元增資,強(qiáng)化無(wú)人機(jī)業(yè)務(wù)布局,行業(yè)正加速搶占低空經(jīng)濟(jì)新高地。eVTOL構(gòu)型動(dòng)力電池需求代表企業(yè)多旋翼技術(shù)路線高能量密度和高放電倍率的鋰離子電池億航智能的EH216飛行器復(fù)合翼技術(shù)路線要求電池既能支持垂直起降的高功率需求,又要

滿足高速飛行的長(zhǎng)航程和高載重要求珠海天空速遞藍(lán)雀系列eVTOL傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)路線注重在起飛時(shí)支持高倍率放電,同時(shí)在巡航階段提供更高的能量密度沃飛長(zhǎng)空4.5

固態(tài)電池與eVTOL完美契合

資料來(lái)源:高工鋰電,我的電池網(wǎng),華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明

46eVTOL主要構(gòu)型的動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)u

在近期CIBF2025上,固態(tài)電池成為核心展示方向之一,多家企業(yè)展示了面向低空經(jīng)濟(jì)場(chǎng)景的動(dòng)力電池方案,涵蓋城市空中交通、工業(yè)無(wú)人機(jī)、載人飛行器等應(yīng)用方向,產(chǎn)品普遍強(qiáng)調(diào)輕量化設(shè)計(jì)、倍率輸出與冗余安全體系。如贛鋒鋰業(yè)500Wh/kg級(jí)全固態(tài)電池,配套硫化物電解質(zhì)與鋰金屬負(fù)極,10Ah級(jí)樣品已實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn),計(jì)劃年交付驗(yàn)證樣品;億航智能聯(lián)合欣界能源推出“獵鷹”鋰金屬固態(tài)電池,能量密度達(dá)480Wh/kg,循環(huán)超1000次,eVTOL續(xù)航提升至48分鐘以上。產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)亦開(kāi)始介入系統(tǒng)集成與平臺(tái)適配,如海目星聯(lián)合欣界能源啟動(dòng)5GWh固態(tài)電池產(chǎn)線建設(shè)。飛行電池成為固態(tài)電池工程化驗(yàn)證的重要接口,也在低空經(jīng)濟(jì)打開(kāi)新的增長(zhǎng)預(yù)期。企業(yè)名稱固態(tài)電池產(chǎn)品贛鋒鋰業(yè)500Wh/kg級(jí)全固態(tài)電池產(chǎn)品配

套硫化物電解質(zhì)與鋰金屬負(fù)極國(guó)軒高科G垣固態(tài)電池,能量密度達(dá)300Wh/kg欣旺達(dá)能量密度達(dá)400Wh/kg的固態(tài)電芯,容量為60Ah,循環(huán)壽命可達(dá)1500次天能股份“磐石”系列固態(tài)電池和“星

辰”系列固態(tài)電池雄韜股份60Ah固態(tài)電池,適用于數(shù)據(jù)中心、儲(chǔ)能及軌道交通等高安全場(chǎng)景衛(wèi)藍(lán)新能源小動(dòng)力固態(tài)電池SHP265(16Ah、26Ah)

、超高功率半固態(tài)電芯、高能量密度固態(tài)電池SHP270,以及314Ah儲(chǔ)能固態(tài)電池SHS1804.5

固態(tài)電池與eVTOL完美契合

資料來(lái)源:集邦固態(tài)電池,科創(chuàng)板日?qǐng)?bào),華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明47CIBF2025展出的部分固態(tài)電池產(chǎn)品u

在今年“兩會(huì)”期間,人形機(jī)器人成為了代表委員們熱議的話題之一。多位代表和

委員就人形機(jī)器人的創(chuàng)新發(fā)展、量產(chǎn)應(yīng)用以及相關(guān)政策支持等方面表示:人形機(jī)器

人的發(fā)展緊迫性,本質(zhì)上反映了人類社會(huì)向“人機(jī)共生”文明躍遷的臨界狀態(tài)。當(dāng)

勞動(dòng)力缺口擴(kuò)大、AI技術(shù)成熟、能源革命突破、地緣競(jìng)爭(zhēng)加劇等多重因素形成共振,

其發(fā)展已不再是“是否必要”的選擇題,而是“以多快速度實(shí)現(xiàn)”的生存命題.u

當(dāng)前人形機(jī)器人的“能源之困”具體體現(xiàn)在三個(gè)方面:其一,鋰電池續(xù)航能力不足

導(dǎo)致作業(yè)中斷頻繁,例如特斯拉Optimus僅能支持?jǐn)?shù)小時(shí)基礎(chǔ)任務(wù);其二,電池體

積和重量占比過(guò)高,限制了機(jī)器人的靈活性與輕量化設(shè)計(jì);其三,極端溫度下的性

能衰減與潛在熱失控風(fēng)險(xiǎn),阻礙了其在工業(yè)、救援等場(chǎng)景的應(yīng)用。這些短板恰恰與

固態(tài)電池的高能量密度、快速充放能力、結(jié)構(gòu)緊湊性和熱穩(wěn)定性形成鮮明互補(bǔ)。u

當(dāng)固態(tài)電池與人形機(jī)器人深度融合,這場(chǎng)“能源革命”將改寫(xiě)機(jī)器人的能力邊界。

更高能量密度的電池可支持全天候自主作業(yè),超快充技術(shù)讓機(jī)器人像人類一樣“即

充即用”

,而本質(zhì)安全特性則拓寬了其在家庭、醫(yī)療等敏感場(chǎng)景的適用性。4.6

固態(tài)電池:人形機(jī)器人突破“最后一公里”的關(guān)鍵推手

資料來(lái)源:勢(shì)銀鋰鏈,36kr,極客公園、特斯拉,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明48特斯拉Optimus構(gòu)成特斯拉Optimus迭代安全性:復(fù)雜場(chǎng)

景下的核心保障人形機(jī)器人在工業(yè)巡檢、家庭服務(wù)等場(chǎng)景中可能

面臨碰撞、高溫等極端

環(huán)境。液態(tài)鋰電池存在

漏液、短路甚至爆炸風(fēng)

險(xiǎn),而固態(tài)電池的固態(tài)

電解質(zhì)具備更高的熱穩(wěn)

定性,即使受外力沖擊

也能保持結(jié)構(gòu)完整。能量密度與續(xù)航

能力的上限突破傳統(tǒng)鋰電池的能量密度已接近理論極限(約300Wh/kg),而

固態(tài)電池通過(guò)固態(tài)電

解質(zhì)替代液態(tài)電解質(zhì),

能量密度可提升至500Wh/kg以上,為人

形機(jī)器人的高強(qiáng)度作

業(yè)提供更持久的動(dòng)力

支持。輕量化與結(jié)

構(gòu)適配性固態(tài)電池體積更小、重量更輕,可顯著優(yōu)化人

形機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)。

例如,特斯拉Optimus

的迭代版本通過(guò)采用固

態(tài)電池,整體重量減輕

15%,騰出的空間用于

提升關(guān)節(jié)靈活性與傳感

器密度。保障未來(lái)智能化需求人形機(jī)器人需集成更多傳感器與AI模塊,能耗壓

力倍增。固態(tài)電

池的高能量密度

與低自放電率可

為復(fù)雜算法與多

模態(tài)交互提供能

源保障。u

2025年,隨著技術(shù)迭代與應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)展,固態(tài)電池未來(lái)或有望成為人形機(jī)器人能源系統(tǒng)的首選,主要體現(xiàn)在以下四方面:4.6

固態(tài)電池:人形機(jī)器人突破“最后一公里”的關(guān)鍵推手

資料來(lái)源:勢(shì)銀鋰鏈,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明

49u

參考特斯拉的Optimus單機(jī)帶電量,如果每臺(tái)具身智能機(jī)器人平均配備2kWh電池容量,GG

II預(yù)計(jì),2025年全球具身智能機(jī)器人用

鋰電池出貨量將達(dá)2.2GWh,到2030年需求將超100GWh,2025-2030年復(fù)合增長(zhǎng)率超100%。具身智能機(jī)器人有望成為帶動(dòng)鋰電池需

求增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力,并推動(dòng)高能量密度、高安全性電池技術(shù)的迭代升級(jí),重塑細(xì)分市場(chǎng)格局。4.7人形機(jī)器人帶動(dòng)固態(tài)電池發(fā)展

資料來(lái)源:GGII,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明50u

高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GG

II)預(yù)測(cè),

中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)預(yù)估銷售量在2025年將達(dá)到7300臺(tái),市場(chǎng)規(guī)模有望接近

24億元;到2030年,銷量將達(dá)到16.25萬(wàn)臺(tái),市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)250億元。預(yù)計(jì)到2031年,人形機(jī)器人進(jìn)入快速

起量期,到2035年銷量有望達(dá)到

200萬(wàn)臺(tái)左右,屆時(shí)中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望接近

1400億元。4.7人形機(jī)器人帶動(dòng)固態(tài)電池發(fā)展

資料來(lái)源:高工人形機(jī)器人,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明512024-2035年中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)銷量及預(yù)測(cè)(單位:萬(wàn)臺(tái),%)

2024-2035年中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)(單位:億元,%)u

SMM預(yù)計(jì),2024年全球新能源汽車行業(yè)對(duì)鋰電池的需求量年均復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)在11%左右,儲(chǔ)能行業(yè)對(duì)鋰電池的需求量年均復(fù)合增

長(zhǎng)率在27%左右,消費(fèi)電子板塊對(duì)鋰電池的需求量年均復(fù)合增長(zhǎng)率在10%上下。預(yù)計(jì)到2030年,全球鋰電池需求量或達(dá)約2800GWh。

全球全固態(tài)電池滲透率方面,SMM預(yù)計(jì),2025年全固態(tài)電池滲透率在0.1%左右,2030年預(yù)計(jì)全固態(tài)電池滲透率或達(dá)4%左右,2035

年全固態(tài)電池滲透率有望達(dá)到9%上下。u

對(duì)比新能源汽車、儲(chǔ)能以及消費(fèi)(3C數(shù)碼,eVTOL等)三大領(lǐng)域固態(tài)電池未來(lái)的發(fā)展增速發(fā)現(xiàn),預(yù)計(jì)到2030年消費(fèi)電子板塊滲透

率有望達(dá)到12%左右,率先實(shí)現(xiàn)突破10%,固態(tài)電池應(yīng)用在消費(fèi)場(chǎng)景率先突破,EV潛力最大。u

AI消費(fèi)終端由于體積限制,對(duì)于能量密度要求更高,疊加用戶體驗(yàn)升級(jí)等因素,成為固態(tài)電池商業(yè)化落地的試驗(yàn)田,滲透率先突

破10%;儲(chǔ)能板塊場(chǎng)對(duì)電芯成本敏感度較高,僅部分價(jià)格敏感度較低且極度注重安全性的場(chǎng)景使用固態(tài)電芯,短期內(nèi)需求量有限,

預(yù)計(jì)2030年固態(tài)電池在儲(chǔ)能板塊的滲透率或在2%左右;新能源電池板塊,預(yù)計(jì)到2030年滲透率有望達(dá)到5%左右,高端電動(dòng)汽車對(duì)

于高安全性和高續(xù)航里程的需求,固態(tài)電池是其關(guān)鍵選擇之一。消費(fèi)電子板塊儲(chǔ)能板塊新能源板塊預(yù)測(cè)2030年固態(tài)電池滲透率12%2%5%4.9看好固態(tài)電池在鋰電池弱beta情景下的alpha增量

資料來(lái)源:SMM鋰電,華金證券研究所

請(qǐng)仔細(xì)閱讀在本報(bào)告尾部的重要法律聲明52目錄

高能量密度+高安全性,固態(tài)電池前景廣闊

生產(chǎn)工藝革新,多元技術(shù)路線協(xié)同發(fā)展

產(chǎn)業(yè)龍頭布局加碼,全固態(tài)電池迎來(lái)黃金發(fā)展期

AI賦能產(chǎn)業(yè)變革,eVTOL+人形機(jī)器人打開(kāi)增量空間

投資建議

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