固态电池距离商业化还有多远？

  浩博电池网讯：目前，全固态电池是全球公认的下一代电池，被列入中国、美国、欧盟、日韩等主要国家的发展战略，因此，全固态电池也成为下一代电池技术竞争的关键制高点。

  锂电产业已经进入新一轮的技术迭代期，未来谁能解决“固态电池”的技术和成本痛点，最早量产、最早有能力大规模装车，谁或许就能成为下一个宁德时代。

  随着2024年半固态/固态电池产品技术的高速发展，可以预见的是，未来两年固态电池在关键技术、成本、量产方面都将实现重大的突破，在储能领域的应用也将会持续扩大。

国家政策推动固态电池加快发展

  近十年来，国家层面围绕着固态锂电池顶层设计的政策密集出台，鼓励和规范着行业健康有序发展。2015年和2017年发布的《中国制造2025》和《促进汽车动力电池产业发展行动方案》均提出建立和健全富锂层氧化物正极材料/硅基合金体系锂离子电池、全固态锂离子电池、金属空气电池、锂硫电池等下一代锂离子动力电池和新体系动力电池的产业链，推动固态电池能力密度达500Wh/kg 。

  2020年10月，国务院发布的《新能源汽车产业发展规划 （2021—2035年）》首次将固态电池列入行业重点发展对象，并提出加快研发和产业化进程。

  2023年1月，工信部等六部门联合发布《关于推动能源电子产业发展的指导意见》，提出加强固态电池标准体系研究。

  2024年6月，工信部印发《2024年汽车标准化工作要点》，聚焦前沿技术领域和新型产业生态，围绕固态电池、电动汽车换电、车用人工智能等新领域，前瞻研究相应标准子体系，支撑新技术、新业态、新模式创新发展。开展动力电池耐久性、规格尺寸、回收利用等标准制定，以及固态电池、钠离子电池等新一代动力电池标准预研，提升动力电池性能水平。

  在国家政策推动下，地方相关政策也随之密集出台。

表：2024年半固态/固态电池相关储能政策

固态电池的优势与挑战

  相较于传统液态电池，固态电池最大的优势在于能量密度高和安全性强，其通过使用固态电解质，避免了液态电池中有机电解液与高活性正负极材料发生副反应的风险，从而提高了能量密度。这意味着在相同体积下，全固态电池能够提供更多的能量，同时减小了电池的体积。

  目前，市面上大多数商用锂电池的能量密度在200—250Wh/kg（瓦时/千克）之间，而半固态锂电池能量密度可达300Wh/kg以上，全固态电池能量密度可达500Wh/kg以上，因此固态锂电池被广泛认可为最有前景的技术之一。

  据了解，固态电池分为半固态、准固态、全固态三种类型，其中，全固态不含有任何液体电解质，半固态电池液体电解质含量小于10%，准固态电池液体电解质含量小于5%。

  而在实现全固态电池产业化的过程中，半固态是一个必然的发展阶段，能够大幅减少造成热失控隐患的液态电解质。

  目前，实现产业化的固态电池均为半固态电池，即其中仍含有不超过10%的液态电解质，而非完全的固态电解质。因此，全固态电池没有隔膜，而半固态电池中因为仍有液态电解质，所以保留隔膜，以将正负极材料隔开，防止它们直接发生化学反应造成电池短路等。公开资料显示，2024年上半年，半固态电池装车量达2.2GWh，已初具规模。

  安全性方面，全固态电池展现出更高的热稳定性和不易燃特性，没有液体泄露的风险，极大地降低了电池在高温下自燃和爆炸的危险。此外，固态电解质的化学稳定性受环境温度影响较小，使得电池在碰撞和挤压情况下的稳定性更高，起火概率显著降低。

  成本方面，由于破除了与电解液的匹配限制，固态电池正极材料的选择将不再局限于磷酸铁锂和三元锂，材料多样性提供了清晰的降本逻辑，成本降幅或高达40%。

  在技术层面，固态电池的技术路线主要包括氧化物、硫化物和聚合物三种。其中，聚合物固态电池容易加工，与现有的液态电解液的生产设备、工艺都比较兼容，但电导率低，在高温下也容易发生起火燃烧现象；硫化物固态电池在三种材料体系中电导率最高（能量密度最高），但热动力稳定性较差，且硫化物容易与空气中的水、氧气反应产生硫化氢剧毒气体；氧化物固态电池具有较好的稳定性，但相对于硫化物电导率还是偏低。

  由于不同的技术路线各有优劣，目前业内并未达成共识。欧洲电池企业主要看好聚合物路线，日韩企业则看好硫化物路线，而中国企业多数看好氧化物路线，如卫蓝新能源、清陶能源、赣锋锂业等，但宁德时代、比亚迪等龙头又看好硫化物路线。国内外厂商在选择固态电池技术路线方面之所以存在较大差异，背后由多种因素造成，包括技术积累、研发资源、市场策略、成本等，这种差异也反映了固态电池领域的竞争态势和发展潜力。

  目前，固态电池最大的两个应用市场，一是动力端，即车用电池，二是储能端。储能的应用对成本相对比较敏感，对能量密度的追求并没有像动力电池这么高，因此低成本方案可能会成为储能领域主流方案，比如聚合物路线。

  在固态电池面临的挑战方面，主要包括固体与固体之间的接触难题、理想固态电解质材料的缺乏以及与新一代正极材料的兼容性问题。而在基础技术、制造工艺、锂枝晶抑制、固—固界面问题、原材料供应链的稳定性以及电池性能的进一步提升等技术难点之外，还有另一个核心挑战——成本。

  业内人士表示，目前固态电池的成本相对较高，在没有大规模量产的前提下，全固态电池材料成本约为 1.5-2.5 元 /wh，若制成 100 度的电池包，材料成本在 15-25 万元，加上其他因素，一块电池成本突破 30 万元也有可能。

2024年半固态/固态电池企业融资扩产情况

  2024年，固态电池产业链受到了资本市场的极大关注，相关企业开启融资竞赛，至今仍在持续升温。截至目前，国内大约有20多家固态电池制造领域企业（含固态电池、固态电解质、正极材料等）共获得73轮融资。其中跨界者有如富士康、红豆股份、高乐股份等，车企有比亚迪、蔚来、吉利等，电池企业则有比亚迪、宁德时代、亿纬锂能等。

  此外，材料企业有赣锋锂业、当升科技、厦钨新能，隔膜领域龙头星源材质均入局固态电池领域。预计2024年全年固态电池产业链融资项目数和融资金额都有望超过2023年，再创新高。

  其中，3月份，中科固能完成近亿元天使轮融资，湖南升容科技有限公司完成数千万元天使轮融资，湖南毅华新能源有限公司完成数千万元天使轮融资；5月份，中科深蓝汇泽完成数亿元Pre-A轮融资，瑞固新材获得超亿元天使轮融资；6月份，瀚宇新能源完成1.3亿元Pre-A轮融资，合源锂创完成亿元级的Pre-A轮融资；8月份，索理德成功完成A轮超亿元融资；9月份，太蓝新能源完成数亿元B轮融资，柔荷新能完成数千万元的天使轮融资；10月份，中科深蓝汇泽完成Pre-A轮融资。

  从融资数量来看，清陶能源获10轮融资，北京卫蓝新能源科技股份有限公司获8轮融资，欣界能源科技（江苏）有限公司、太蓝新能源、深圳索理德新材料科技有限公司获7轮融资，排名靠前；从融资金额看，在公开融资金额的企业中，清陶能源已获融资金额最高，至今共融资超30亿元。

表：2024年固态/半固态电池企业部分融资事件

  在大量融资推动下，半固态/固态电池产能扩产项目也随之飙升。据CESA储能应用分会产业数据库不完全统计，2024年1-12月，共42个固态/半固态电池产业项目更新了动态，新增总年产能235.5GWh，其中，31个项目披露投资金额，总计1275.29亿元，16个项目披露达产后年产值，总计966亿元。其中，新增投产项目7个，投产年产能4.9GWh，占比2.08%；新增开工/在建项目20个，规划年产能154.6GWh，占比65.65%；新增规划（含新增拟建/签约/环评获批等）项目共15个，规划年产能76GWh，占比32.27%。

表：2024年部分半固态/固态电池储能扩产项目

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