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01产业驱动因素
①全球首款可量产固态电池问世,固态电池时代来临
在2026年开年的美国拉斯维加斯消费电子展(CES)上,芬兰初创公司Donut Lab宣布将推出“全球首款全固态电池”。
根据相关介绍,该款全固态电池能量密度达到400 Wh/kg,明显高于比亚迪刀片电池140Wh/kg和宁德时代麒麟电池255Wh/kg等市场主流产品。
在充电速度方面,该电池全面充满电只需要5分钟,而且不用将充电限制在80%以内,可以支持安全、重复、可靠的全额放电。
该电池计划将率先应用于Verge Motorcycles公司的电动摩托车,成为全球首款搭载该固态电池技术的量产车。
这将成为全球动力电池领域的重要里程碑,标志着固态电池正式从实验室走向量产应用。
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②动力电池、消费电池有望推动固态电池大规模市场应用
根据汽车工业协会数据,2025年前11个月,国内新能源汽车产量达到1490.7万辆,同比增长31.4%,保持增长趋势。
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作为锂电池最为重要的下游市场,国内半固态电池装车量也呈现快速增长趋势。
根据SMM预测,消费电池由于对能量密度要求更高,用户体验更加明显,也成为固态电池商业化落地的最佳场景,预计2030年渗透率有望率先突破10%。
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02产业全景图
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03上游产业链
03-1固态电解质是核心
从工作原理来看,固态电池和锂离子电池基本一致,都是依靠锂离子的迁移实现电池的充放电过程。
从结构来看,全固态电池用固态电解质传输锂离子,因此不需要传统锂电池的液态电解液,既能减小体积,提高能量密度,还能减少起火危险。
目前固态电解质材料主要有硫化物、氧化物、聚合物和卤化物这么四大类。
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硫化物具有最高的离子电导率,并且质地较为柔软,能够保证离子传输,并有效缓解界面问题,占据产业研究的主要地位。
不过当前硫化锂成本较高,使得硫化物固态电池成本约为传统锂电的5倍以上,硫化锂成本的下降将是未来产业界研究的重点。
03-2正极材料
电池正负极材料是决定固态电池能量密度等综合性能的核心因素。
如今量产锂电池主要使用钴酸锂(LCO)、镍锰钴三元(NMC)、磷酸铁锂(LFP)等正极材料,具有晶体结构稳定、技术成熟、性能稳定等优势。
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不过它们仍然难以满足固态电池高比能的要求,富锂锰基基于较高的能量密度和较低的单位成本,有望成为固态电池正极材料之一。
富锂锰基材料拥有实现1000 Wh/kg能量密度的潜力,远超如今主流应用的磷酸铁锂和三元材料等正极材料。
03-3负极材料
电池负极材料主要通过嵌入、合金化或转换反应实现锂离子存储,当前主流材料包括石墨类、无定形碳(硬碳、软碳)、硅基材料、锂合金等。
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当前主流石墨负极材料理论比容量约372mAh/g,如今已经达到极限,硅基材料理论锂储存容量高达4200 mAh/g,被视为新一代锂电负极材料方向之一。
锂金属负极理论比容量高达3860mAh/g,也是传统石墨负极的十倍以上,同时还有低电极电势和低密度等优势,是锂电池负极的未来理想选择。
03-4相关标的
①上海洗霸:新型硅碳负极材料实现批次送货,有望打造第二增长曲线。也是国内硫化锂龙头厂商,预计2025年实现百吨级扩产,2026年实现千吨级扩产。
②金龙羽:公司自主研发的富锂锰基正极材料适配硫化物固态电解质,氧化物固态电解质已经完成客户送样评测。
③容百科技:适配固态电池的高性能正极材料主力供应商,公司8系、9系材料已经实现吨级出货。
④当升科技:公司已在高镍、中镍高电压、磷酸铁锂及下一代固态电池材料等领域形成完整产品布局。
⑤中国宝安:旗下公司贝特瑞是国内负极行业龙头,CVD硅碳负极获得主流动力客户认可,在固态电池材料领域拥有技术先发优势。
⑥道氏技术:公司正推进年产1000吨负极材料项目,已经向30余家客户送样。
04中游产业链
04-1过渡阶段的半固态电池
固态电池根据电解质含液量的不同,又分为半固态电池(含液量5%-10%)和全固态电池(无液体)。
2024年,国内聚合物和氧化物固态电池的出货量占比在97%以上,硫化物、卤化物等其他固态电池占比不足3%。
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这主要是受限于当前的技术水平,暂时只能采用氧化物、聚合物的半固态电池作为主流量产产品,属于技术和市场综合考量之下的妥协之举。
04-2硫化物是未来
硫化物电解质除了拥有最高的离子电导率和良好界面相容性,理论能量密度能够达到900Wh/kg,远超传统锂电池。
国内产业界聚焦于以硫化物为主体电解质的全固态电池技术路线,搭配高镍三元正极和硅碳负极体系,以实现车用电池400Wh/kg为目标。
远期则是以500Wh/kg和1000Wh/L为目标,实现锂负极/无锂负极、硫化物复合电解质、高容量正极(超高镍、富锂、硫等)的锂负极硫化物全固态电池。
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04-3相关标的
①宁德时代:坚持硫化物全固态和凝聚态半固态两大路线并行的思路,2025年进行样品验证,计划2027年小批量装车应用。
②赣锋锂业:固态电池规划产能达到40GWh,有望在电池固态化进程中率先实现产业化落地。
③亿纬锂能:计划2026年实现工艺突破并推出全固态电池,2028年进一步推出具有400Wh/kg高比能量的全固态电池。
④国轩高科:2024年发布的金石固态电池,全固态电池实验线贯通,已经正式启动第一代2GWh量产线的设计工作。
⑤孚能科技:第三代能量密度可达400Wh/kg半固态电池正在进行车规级认证和产业化开发,全固态电池处于产业化开发阶段。
⑥欣旺达:第二代半固态电池电芯样品正在进行中试试验,第三代全固态电池完成400Wh/kg产品阀杆和工艺验证。
05下游产业链
除了动力电池、储能电池和消费电池等传统应用场景以外,固态电池还将在很多新兴经济领域拥有用武之地。
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05-1低空经济
2024年低空经济首次写入政府工作报告,预计到2026年低空经济规模有望突破万亿元,2030年有望突破2万亿元。
除了无人机、直升机、固定翼飞机等传统低空飞行器之外,eVTOL(电动垂直起降飞行器)将成为低空经济产业的重要支撑。
固态电池高能量密度、高安全性和宽温度范围等优异性能,可以完美满足eVTOL对长续航和高安全性的需求,有望成为eVTOL和低空经济发展的重要推动力。
05-2人形机器人
人形机器人有望在2026年迎来量产元年。
根据亿欧智库预测,2025-2030年有望率先应用于工业,2030年后将逐步延伸到商业服务,2035年后将应用于家庭生活,2040年市场规模有望达到3万亿元水平。
若要实现商业化应用,机器人至少需要8-10小时的续航水平,固态电池将成为提升人形机器人续航水平的关键突破口。
整体来看,固态电池发展正处于产业发展的初期阶段,2024年全球固态电池出货量约5.3GWh,预计2030年将达到614GWh,增长幅度超过120倍。
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05-3相关标的
①比亚迪:旗下弗迪电池走硫化物复合电解质+高镍三元+硅负极技术路线,预计2027年在高端车型进行批量示范。
②长安汽车:预计2026年实现固态电池装车验证,2027年推进全固态电池逐步量产。
③上汽集团:含液量10%电池应用于智己L6,含液量5%电池2025年搭载MG4,首款全固态电池“光启电池”预计2027年落地。
06发展趋势
总的来说,固态电池综合性能突出,应用场景更加广泛,市场空间也将比当前锂电池市场更加广阔,国内产业链有望继续掌握产业话语权。
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