固态电解质替代电解液及隔膜。传统锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大部分组成。其中,正、负极材料决定了电池的容量,隔膜用于隔离正负极,同时允许离子通过,电解液则是连接正负极的介质,充当锂离子传输的媒介。固态电池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,是一种新型的电池技术。

固态电池能量密度能达到500Wh/kg以上,有望实现能量密度极限的突破。相较于液态锂电池,固态电池能量密度极限更高。根据财经十一人数据,主流液态锂电池的能量密度范围约为150-300Wh/kg,半固态电池约350Wh/kg左右,全固态电池可以达到500Wh/kg以上,能量密度有望实现大幅提升。
近年来,汽车、储能政策持续加码,支持固态电池产业的发展。2020年,我国发布《新能源汽车产业发展规划(2021—2035)》,提出加快固态动力电池技术研发及产业化,首次把固态电池研发列为行业重点发展对象;2022年1月,《"十四五"新型储能发展实施方案》发布,提出推动多元化技术开发,研发固态电池等新一代高能量密度储能技术;2023年1月,我国发布《关于推动能源电子产业发展的指导意见》,强调加强固态电池等新型储能电池产业化技术攻关,推进先进储能技术及产品规模化应用,同时加强固态电池标准体系研究。
▵ 数据来源:政府网站
材料体系迭代,固态电池技术有望快速突破。2025-2030年,固态电池技术预计进入快速突破阶段,电解质体系预计将从混合固液电解质体系向全固态电解质体系突破,正极材料路线预计将从磷酸铁锂、高镍转向高镍固化、富锂技术路线转化,负极材料路线预计将从石墨烯向氧化硅、金属锂技术路线发展。随着各类新兴技术产业化应用,锂电池的能量密度有望得到快速提升。未来,固态电池将有望广泛应用于无人机、智能设备、医疗和长续航汽车等领域,市场规模有望实现快速增长。
▵ 资料来源:《固态电池关键材料体系发展研究》
从2026年起,固态电池有望进入量产时代。目前,固态电池已从实验室研发阶段逐步过渡到工厂试点阶段,搭载固态电池的车型发布也日益频繁。7月18日,在最新MG4沟通会上,上汽MG总经理透露MG4将全球首次量产搭载半固态动力电池。这款车型将于8月5日正式亮相,起售价预计不到9万,以“量大管饱”的产品力强势入场。固态电池市场将正式迈入量产阶段,固态电池的产业化进程有望显著提速。
固态电池市场空间广阔,2030年有望达到2500亿元。目前固态电池产业化还处在初始阶段,出货规模较小。2023年,固态电池出货规模为GWh水平,主要以半固体电池为主,全固态电池仍处在实验阶段。基于对固态电池技术路线和降本路径的研判,EVTank预计固态电池将在2025年开始放量,到2030年全球固态电池的出货量将有望达到614.1GWh,在整体锂电池中的渗透率预计在10%左右,其市场规模将超过2500亿元。
▵数据来源:固态电池产业化加速,未来市场空间广阔 万联证券 蔡梓林20241216