全球汽車巨頭都在布局，為什么說固態電池是行業未來方向？

最近，固態電池領域又有新動作。

7月19日，據全天候科技報道，蜂巢能源全固態電池實驗室研發出國內首批20Ah級硫系全固態原型電芯，該系列電芯能量密度達350-400Wh/kg，現已順利通過針刺、200°C熱箱等實驗，一旦量產應用，電動車可實現續航里程1000公里以上。

在7月早些時候，據新浪科技報道，寶馬正計劃在德國建設固態電池試驗生產線，這一生產線很可能會建在寶馬位于帕斯多夫的制造中心，他們已在這一中心投資超過1.7億歐元。

據不完全統計，目前全球范圍內致力于固態電池技術研發和應用的車企、動力電池公司有幾十余家，其中包括豐田、大眾、寶馬、福特等一系列全球巨頭級車企都曾紛紛發表關于固態電池的推進速度。

銀河證券指出，固態電池被認為是液態電池的下一代技術，目前已成為動力電池的重要發展方向。固態電池擁有更為穩定的電解質機械和化學特性，靜態及循環壽命將得到極大提升；對溫度不敏感，能在-50℃~200℃溫度保持放電功率，可以極大程度緩解冬天電池容量衰減的問題；能量密度得到極大提升，預計能達到當前三元鋰電池的2-10倍。

光大證券表示，目前歐美、中日韓都在積極布局固態電池，但由于技術難點需要攻關且成本較高，主流車廠電池廠宣稱的量產時間基本在2030年前后。未來隨著龍頭廠商的技術進步，行業規模化有望全面急速。

什么是固態電池？

固態電池，就是指采用固態電解質的鋰離子電池。

工作原理上，固態鋰電池和傳統的鋰電池并無區別，兩者最主要的區別在于固態電池電解質為固態，相當于鋰離子遷移的場所轉到了固態的電解質中。

按照電解質材料的選擇，固態電池可以分為聚合物、氧化物、硫化物三種體系電解質；而按照正負極材料的不同，固態電池還可以分為固態鋰離子電池、固態鋰金屬電池（以金屬鋰為負極）。

產業鏈方面，固態電池產業鏈與液態鋰電池大致相似，兩者主要的區別在于中上游的負極材料和電解質不同，在正極方面幾乎一致。

固態電池有哪些優勢？

據申萬宏源研報，動力鋰電的發展，就是在不觸碰底線的情況下，追求能量密度，同時兼顧其他性能的過程。

三元鋰電固有問題：1、潛在的安全性風險——含易燃的有機溶劑，難以根除；2、存在能量密度天花板，電芯能量密度估計最高能達到350Wh/kg左右，當前水平已接近該值，且就算觸及天花板也不能完全解決里程焦慮問題；3、安全性和能量密度存在一定矛盾關系，鎳含量的增加會降低材料的穩定性。

而固態電池由于能在根本上提升兩大核心性能——能量密度和安全性，被認為是最具前景的新一代動力鋰電技術。

其核心優勢為：

1、高能量密度，據估計其單體能量密度最高能達到900Wh/kg，有望徹底解決里程焦慮問題。

2、高安全性，許多無機固體電解質材料不可燃，聚合物固體電解質存在一定可燃風險，但相較于電解液安全性也大幅提高。

但為什么遲遲不能量產？

申萬宏源同時也指出，固態電池應用之路困難重重，仍需解決幾大痛點。

1、供應鏈重塑：固態電池相比現有成熟的液態鋰電池技術變更巨大，需重塑本就極其復雜的鋰電池供應鏈，任重道遠。

2、降低成本：固態電池采用的預鋰化硅碳負極或遠景金屬鋰負極、高鎳正極、固態電解質等新科技材料生產成本遠高于目前對應的材料，降本之路極其艱巨漫長。

3、快充效率不佳，固態電解質導電率僅為電解液十分之一，快充效率不佳，嚴重影響實際應用。

固態電池是動力電池未來的發展方向

中泰證券指出，固態電池具備高能量密度，是動力電池未來的發展方向。

一方面，根據“中國制造2025”規劃，至2020年鋰電池能量密度要達到300Wh/kg，2025年為400Wh/kg，2030年為500Wh/kg，而根據中泰證券研報數據，液態電池能量密度上限或為350Wh/kg，難以滿足能量密度提升的最終要求。

另一方面，傳統液態鋰離子電池容易發生電解液泄露、電極短路等現象，且液態鋰離子電池使用金屬鋰作為負極提升能量密度，容易發生鋰枝晶的問題，安全性的問題受到詬病，而固態電池可以有效解決這些問題，安全性能更好。

銀河證券也指出，固態電池被認為是液態電池的下一代技術，目前已成為動力電池的重要發展方向。固態電池擁有更為穩定的電解質機械和化學特性，靜態及循環壽命將得到極大提升；對溫度不敏感，能在-50℃~200℃溫度保持放電功率，可以極大程度緩解冬天電池容量衰減的問題；能量密度得到極大提升，預計能達到當前三元鋰電池的2-10倍，預計2025年進入固態電池道路實測或量產應用階段。

量產時間的話，據業內人士分析指出，大概未來3-5年半固態電池有望量產，未來5-10年全固態電池有望實現明顯降本。順利的話，到2030年我國固態電池市場空間將達到200億，較2022年實現30倍增長。

市場空間方面，據中銀國際測算，全球固態鋰電池的需求量在2025年、2030年分別有望達到44.2GWh、494.9GWh，2030年全球固態電池市場空間有望達到1500億元以上。

哪些海內外龍頭也在布局？

據前瞻產業研究院梳理，目前全球范圍內約有50多家制造企業、初創公司和高校科研院所致力于固態電池技術。

歐美方面，歐美車企對固態電池初創企業

度較高，車企通過收購、投資在固態電池領域中的初創企業如Solid Power、SolidEnergy Systems、Ionic Materials等以獲得技術儲備。

日韓方面，日本車企在固態電池上的研發起點相對較早，最早入局的豐田在2008年就與固態電池創企伊利卡（Ilika）展開了合作，三菱、日產、松下等大部分企業也紛紛加速布局固態電池行業，爭取早日實現量產。

國內方面，國內企業不及日本、德國、美國等起步早，但越來越多的企業已經參與其中，參與主體包括贛鋒鋰業、寧德時代等電池企業；更有其他領域企業看好固體電池跨界投資，如以汽車零部件為主的萬向集團、新能源汽車比亞迪等。

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本文轉自:華爾街見聞