人類電池技術發展史上，曾出現過伏特電堆、丹尼爾電池、鉛酸電池、干電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池等各類電池技術，每一次電池技術的革新，都帶來巨大的產業變遷與商業機遇。

如今，一種新型的電池技術正風靡全球，引華為、富士康、三星、LG、奔馳、寶馬、寧德時代、比亞迪等各領域龍頭爭相布局，甚至一度成為資本市場的“香餑餑”，它就是固態電池。

固態電池發展的終極目標是以全固態電解質替代傳統液態鋰電池中易燃易爆的液態電解質，從而在提高電池安全性的同時，進一步增加電池能量密度及使用壽命，也被業界公認為是一種終極電池技術。

證券時報記者多方采訪發現，截至目前，全球已有近百家企業正加速布局固態電池賽道，廣泛分布于加拿大、美國、歐盟、中國等多個國家和地區，固態電池產業鏈雛形初現。不過，當前已產業化應用的固態電池均為半固態電池，即其中仍有10%以內的液態電解質，并非100%全固態電解質，因此其電池安全性、能量密度、使用壽命等也無法完全媲美于全固態電池，而全固態電池產業化目前還面臨成本、技術等多重挑戰，預計2035年才能大規模量產。

固態電池站上風口

不久前，華為公布了一項名為《摻雜硫化物材料及其制備方法、鋰離子電池》的發明專利，主要運用在硫化物固態電解質技術方面。無獨有偶，寧德時代也公布了三項固態電池專利，并已將固態電池研發團隊擴充至1000人。

上述消息一經公開，迅速引發市場廣泛關注，資本市場相關概念股一度集體大漲，甚至有公司因此公告提示風險。如有研新材，13天8漲停后，該公司公告表示，關注到近期固態電池概念受市場關注度較高，公司小批量向客戶供應動力電池用固態電解質材料，該產品業務收入占公司主營業務收入比例較小，預計占比不足1%，對公司短期業績影響有限。

有研新材僅為今年資本市場固態電池概念火熱的冰山一角。據東方財富Choice金融終端統計，2024年9月24日至12月20日，A股固態電池指數累計上漲近60%，其中藍海華騰累計上漲108%，有研新材、德方納米、廈鎢新能等個股累計漲幅均超過80%。

近期，通過公告、投資者互動平臺或其他公開渠道宣告入局固態電池領域者不在少數，跨界者有如富士康、紅豆股份、高樂股份等，車企有比亞迪、蔚來、吉利等，電池廠則有比亞迪、寧德時代、億緯鋰能（維權）等，此外，材料廠有贛鋒鋰業、當升科技、廈鎢新能，隔膜領域龍頭星源材質也已入局固態電池領域。

另據統計，目前，國內已有23家固態電池制造領域企業（含固態電池、固態電解質、正極材料等）共獲得73輪融資，預計2024年全年固態電池產業鏈融資項目數和融資金額都有望超過2023年，再創新高。

深度科技研究院院長張孝榮對記者表示，目前固態電池的火熱主要是概念火熱，距離爆發還有一些時間，不能理解為產業爆發前夜的跡象，各路資本加速布局這一領域，表明固態電池技術和市場正處于快速發展階段。

產業鏈雛形初現

固態電池分為半固態、準固態、全固態三種類型，其中，全固態不含有任何液體電解質，半固態電池液體電解質含量小于10%，準固態電池液體電解質含量小于5%。

業內人士告訴記者，全固態電池沒有隔膜，而半固態電池中因為仍有液態電解質，所以保留隔膜，以將正負極材料隔開，防止它們直接發生化學反應造成電池短路等。

“由于全固態電池中電解質全為固態電解質，因此會涉及電解質與正負極固態材料間的接觸問題，即固固接觸問題，使用不同的正負極材料，將對電池的導電率等產生不同的影響，進而影響電池的能量密度、安全性、使用壽命等。另外，半固態電池離不開隔膜，因此固態電池產業的發展，不僅涉及電解質環節，還涉及正負極材料、隔膜等領域。”TrendForce集邦咨詢分析師曾佑鵬對證券時報記者表示。

記者根據已公開的企業布局情況梳理發現，目前，全球固態電池產業鏈已初具雛形。如當升科技、廈鎢新能等公司已布局固態電池正極材料領域，贛鋒鋰業、道氏科技已布局電解質、負極材料等，星源材質已布局隔膜領域，華為、富士康已布局電解質領域，寧德時代、比亞迪、億緯鋰能等涉及整裝固態電池，紅豆股份等則涉足固態電池的智能制造，海目星發力固態電池設備制造、電池銷售等。整體而言，入局固態電池者涉足整個產業鏈一個或多個環節。

“半固態電池中仍有液態電解質，因此當前半固態電池發展階段下，固態電池產業鏈很多環節可以與鋰電產業鏈共享，但全固態電池產業鏈就與目前產業鏈存在較大差異。”曾佑鵬告訴記者。

“我國固態鋰電池的發展是先從液態鋰電池開始，經過原位固態技術逐步固態化，最終實現全固態鋰電池。”中國工程院院士陳立泉近日接受媒體采訪時表示，目前市面上大多數商用鋰電池的能量密度在200—250Wh/kg（瓦時/千克）之間，而許多新興產品迫切需要更高能量密度的電池，半固態鋰電池能量密度可達300Wh/kg以上，全固態電池能量密度可達500Wh/kg以上，因此固態鋰電池被廣泛認可為最有前景的技術之一。

技術路線之爭再起

過去，鋰電池發展過程中，曾出現過技術路線之爭。整體來看，當年海外廠商大多選擇三元鋰電池發展路線，而中國廠商則多數選擇磷酸鐵鋰技術發展路線。目前，磷酸鐵鋰電池已占據全球鋰電池市場70%以上份額，證明中國堅持磷酸鐵鋰路線的正確性。

如今，固態電池領域也已出現技術路線之爭，而這也或將影響未來行業格局。有觀點指出，國外廠商紛紛加快固態電池量產進程，實則寄希望于以固態電池實現它們在電池領域的彎道超車。

鵬輝能源相關人士介紹，當前，固態電池有聚合物、氧化物、硫化物三種技術路線，還有一種鹵化物路線，但比較小眾，所以業內不將其歸入主流。

聚合物固態電池容易加工，與現有的液態電解液的生產設備、工藝都比較兼容，但電導率低，在高溫下也容易發生起火燃燒現象；硫化物固態電池在三種材料體系中電導率最高（能量密度最高），但熱動力穩定性較差，且硫化物容易與空氣中的水、氧氣反應產生硫化氫劇毒氣體；氧化物固態電池具有較好的穩定性，但相對于硫化物電導率還是偏低。

目前歐洲電池廠商主要看好聚合物路線，日韓則看好硫化物路線，而國內多數看好氧化物路線，如衛藍新能源、清陶能源、贛鋒鋰業等，但寧德時代、比亞迪等龍頭看好硫化物路線。

“國內外廠商在發展固態電池方面確實存在差異，背后由多種因素造成，包括技術積累、研發資源、市場策略、成本等，這種差異也反映了固態電池領域的競爭態勢和發展潛力。”科方得智庫研究負責人張新原對記者表示。

至于未來哪條技術路線能成為主流？曾佑鵬認為，這需要結合具體應用場景而定。

“目前電池最大的兩個應用市場，一是動力端，即車用電池，二是儲能端。儲能的應用對成本相對比較敏感，對能量密度的追求并沒有像動力電池這么高，因此低成本方案可能會成為儲能領域主流方案，比如聚合物路線。”曾佑鵬說，目前聚合物路線固態電池能量密度與三元鋰電池差不多，但成本仍比三元電池高，有待進一步下降以利于產業規模化發展。

車用電池場景方面，“車用不僅追求高能量密度，還追求快充性能，這就需要比較高的離子電導率，氧化物的離子電導率是介于硫化物和聚合物中間，硫化物的離子電導率是三者之間最高的，但成本最高”。

曾佑鵬表示，從目前各個廠商的布局來看，單一的電解質路線都比較少，大家走的都是復合路線，比如聚合物復合硫化物，或者硫化物復合氧化物、氧化物復合聚合物，因為單一的電解質各有優缺點，不能達到綜合的性能。

從產業化進展來看，曾佑鵬說，目前氧化物、聚合物路線都已轉向固液混合，特別是國內市場車用方面都已經在量產裝車，“為什么它會走向半固態呢？主要是因為固固接觸，特別是氧化物路線，它是比較難解的問題，加一點液態電解質，它可以對固固接觸起到很好的作用，從而提升電導率進而提升能量密度等，硫化物因為它本身對水汽敏感，就不適合做半固態。”

從應用角度來看，盡管當前有關固態電池的利好消息不斷，但曾佑鵬告訴記者：“目前全球全固態電池均處于研發試制階段，尚未量產及應用，已經量產應用的均為半固態電池，下游應用領域包括汽車、儲能、低空經濟、消費電子、工業機器人等。”

“預計今年全球固態電池應用規模約為7GWh，主要得益于半固態電池在車用端的應用拉動，尤其是國內市場目前半固態電池上車，今年規模已接近5到6GWh，前幾年有贛鋒鋰業、孚能科技、衛藍新能源的電池已經裝車應用，今年又新增了清陶新能源在四季度裝車，明年預計會有更多的車型搭載半固態電池。”曾佑鵬說。

至于全固態電池的商用時間，曾佑鵬認為，由于產業化初期成本較高，全固態電池可能最早在2026年左右會有一些企業試裝，2027年至2030年間可能都處于小規模示范應用階段，市場滲透率較低，2030年之后會有一個比較大的突破。

TrendForce集邦咨詢數據預計，2030年固態電池市場需求將突破328GWh，其中半固態需求超270GWh，2035年固態電池市場需求將突破1000GWh，其中全固態電池需求預計250GWh，進入大規模應用階段，半固態電池將達757.35GWh。

目前已公開的各企業全固態電池量產時間表，也基本印證了上述判斷。

對比來看，目前整個鋰電池應用市場規模大概為1200GWh，其中動力電池、儲能電池、消費電池總體呈現7:2:1分布，曾佑鵬預計未來固態電池與鋰電池將長期共存，以滿足不同市場需求。

“全固態電池對比半固態電池或液態電池在技術上擁有明顯優勢，一旦技術成熟、成本下降，市場滲透率將迅速提升，同時固態電池應用場景更廣泛，目前半固態電池不僅是未來固態電池的技術積累階段，也是逐步市場化的過程。”萬聯證券投資顧問屈放對記者表示。

券商研報顯示，目前磷酸鐵鋰電池成本約為0.467元/Wh，三元鋰電池成本則為0.512元/Wh，而半固態電池成本約為2元/Wh，全固態電池成本則4-5元/Wh，成本高制約全固態電池商業化進程。

多位受訪人士對記者表示，固態電池產業能否快速發展及產業化，還與產業政策密不可分，近幾年國內雖陸續出臺了一系列支持固態電池產業發展的政策，但目前國內仍以市場驅動為主，尚未出臺固態電池補貼政策。

（文章來源：證券時報）

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