固态电池 中国已落后 还能否重塑全球能源格局?(图)
大鱼新闻 财经 9 hours, 10 minutes
在朝气蓬勃的新能源浪潮涌动下，固态电池逐渐成为储能主流，预测将成为拍死液态电池的那个后浪。固态电池属于革了液态电池技术命的新技术，不仅能解决传统液态电池的安全性问题，还大大的提升了电池的能量密度。为新能源汽车、低空飞行器、人形机器人等新兴领域带来前所未有的技术革命。
今天，我们一起讨论下固态电池的发展现状，及其未来的发展趋势。
一、国内半固态电池现状
性能指标如何呢？
能量密度：已经量产的半固态电池，平均能量密度为330-380Wh/kg。
宁德时代的凝聚态电池的实验样品，其能量密度达到430-450Wh/kg，比液态电池高50%。
辉能科技的半固态电池2024年已经量产，其能量密度也达到了360Wh/kg。
工作温度：半固态电池的工作温度范围，一般至少为-20度至80度。比亚迪的半固态电池，其工作温度在实验室测试时，192度仍能保持安全状态。
循环寿命：在室温条件下，半固态电池的循环寿命可达1500-2000次。
卫蓝新能源的半固态电池已经量产，并完成装车测试，在实际应用中的安全可靠性。
安全性：半固态电池的安全性测试，完全能满足车规级要求。
宁德时代的软包电芯，在200度下的测试已经通过，证明其在极端条件下的安全性非常可靠。
量产的进展如何呢？
2025年第二季度，上汽名爵计划推出配备半固态电池的车型。
2026年，广汽埃安计划推出的车型，使用100%全固态电解质，续航可突破1000公里。
蔚来汽车的ET7车型，已经搭载了150kWh半固态电池，续航里程也突破了1000km。
二、全固态电池研发进展
国内技术进展
电芯容量：比亚迪的60Ah全固态电池，能量密度达到了400Wh/kg。
一汽全固态电池，电芯容量更是达到了66Ah。
技术路线：国内和日韩主要采用的是硫化物体系，老美现在研发使用氧化物体系，欧洲则在研发使用聚合物。
宁德时代和太蓝新能源，已进入20-40Ah的B样阶段，电导率提升至10⁻² S/cm。
量产时间表：按照现在的计划，大概2026年底至2027年底，全固态电池将进入D样（60Ah车规级电芯）测试阶段。比亚迪发布计划，大概也是2027年进行装车测试。
国际企业进展对比
日本丰田：比我国企业略微快一些，现在处于C样阶段，30-50Ah电芯的能量密度接近600Wh/kg，成本为1400-1500元/kWh。
韩国三星：现在处于B-C样阶段，40-50Ah的硫化物电芯，成本比国内企业低30%，工艺成熟度上有一定的优势。
美国QuantumScape：测试速度最快，现在处于C-D样阶段，30-60Ah电芯的成本超过2000元/kWh。
三、技术挑战与成本
核心技术瓶颈
电解质膜的制备：不适用溶剂的干法涂覆工艺，是目前最大的技术难点，至少占了75-80%。辉能科技已建成GWh级氧化物生产线，为的就是想要解决这个问题。
界面稳定性问题：锂金属负极的膨胀问题是目前最需要解决的技术难题。比亚迪使用零膨胀的硅碳负极，有可能解决这个问题。
成本分析
半固态成本：当前的成本为900-1100元/kWh， 2025年底应该能降低到850-900元/kWh。
全固态B样成本：国内目前成本控制在2000元/kWh左右，三星的工艺比较成熟，成本已经降到了1300-1500元/kWh。
其他降本措施：优化后的干法工艺可以提高3倍的生产效率，在材料筛选方面AI技术可缩短50%的研发周期，这些如果能实现，可以大大降低固态电池的成本。
四、产业链上下游的技术进展
电解质膜：头部几家电池材料企业，都盯上了这快大蛋糕，研发投入很大，我国在硫化物专利数量上已是日本3倍多了。相信电解质膜的国产化替代已经为期不远，成本也会大幅的降低。
硅碳负极：国内的硅碳负极掺量为7-10%，但是日韩比我们高很多。
日韩企业利用化学气相沉积（CVD）技术构建多孔碳骨架，缓解了硅膨胀问题；又通过纳米硅复合材料和预锂化工艺提升界面稳定性，硅碳负极掺量可达20-30%，韩国Group14甚至已经达到45%。
据报道贝特瑞已经解决了硅碳负极的膨胀问题，能否彻底解决还有待进一步验证。
生产设备：先导智能在干法电极设备制造领域一直处于领先，单条产线产能突破500MWh，固态电池的量产设备上应该没有瓶颈。
五、未来展望
技术路线图
2027年以前：主要还是以石墨/低硅负极全固态电池为主，能量密度在200-300Wh/kg之间。
2027-2030年：突破高硅负极电池的研发，目标能量密度为400Wh/kg以上。
2030年后：锂金属负极电池应该能实现，目标能量密度为500Wh/kg以上。
产业格局
2027年是关键节点：宁德时代计划27年进行小批量生产，并将成本降到和液态电池差不多。
2030年目标：全球固态电池技术问题得到突破，市场需求预计能达到200GWh，我国的市场份额有可能超过40%。
日本和韩国在硫化物专利方面技术处于领先状态，我国需要加速氧化物/硫化物体系的技术迭代。
最后总结两句吧
半固态电池已经开始规模化装车，全固态电池尚处于黎明前的黑暗时刻。
随着国家60亿元专项资金的落地，以及AI技术在材料研发中的加速应用，以及龙头企业的技术突破，我国有望在2027年的实现“固液同价”。
低空飞行器、人形机器人、电动船泊等新兴领域的崛起，将催生出一个超过2000亿元的高附加值市场。
但在这场技术革命中，硫化物材料成本高，及固态电池良率低仍旧是核心矛盾。在技术突破与成本控制之间寻找最佳平衡点，将是未来几年固态电池产业发展的关键。
今天，我们一起讨论下固态电池的发展现状，及其未来的发展趋势。
一、国内半固态电池现状
性能指标如何呢？
能量密度：已经量产的半固态电池，平均能量密度为330-380Wh/kg。
宁德时代的凝聚态电池的实验样品，其能量密度达到430-450Wh/kg，比液态电池高50%。
辉能科技的半固态电池2024年已经量产，其能量密度也达到了360Wh/kg。
工作温度：半固态电池的工作温度范围，一般至少为-20度至80度。比亚迪的半固态电池，其工作温度在实验室测试时，192度仍能保持安全状态。
循环寿命：在室温条件下，半固态电池的循环寿命可达1500-2000次。
卫蓝新能源的半固态电池已经量产，并完成装车测试，在实际应用中的安全可靠性。
安全性：半固态电池的安全性测试，完全能满足车规级要求。
宁德时代的软包电芯，在200度下的测试已经通过，证明其在极端条件下的安全性非常可靠。
量产的进展如何呢？
2025年第二季度，上汽名爵计划推出配备半固态电池的车型。
2026年，广汽埃安计划推出的车型，使用100%全固态电解质，续航可突破1000公里。
蔚来汽车的ET7车型，已经搭载了150kWh半固态电池，续航里程也突破了1000km。
二、全固态电池研发进展
国内技术进展
电芯容量：比亚迪的60Ah全固态电池，能量密度达到了400Wh/kg。
一汽全固态电池，电芯容量更是达到了66Ah。
技术路线：国内和日韩主要采用的是硫化物体系，老美现在研发使用氧化物体系，欧洲则在研发使用聚合物。
宁德时代和太蓝新能源，已进入20-40Ah的B样阶段，电导率提升至10⁻² S/cm。
量产时间表：按照现在的计划，大概2026年底至2027年底，全固态电池将进入D样（60Ah车规级电芯）测试阶段。比亚迪发布计划，大概也是2027年进行装车测试。
国际企业进展对比
日本丰田：比我国企业略微快一些，现在处于C样阶段，30-50Ah电芯的能量密度接近600Wh/kg，成本为1400-1500元/kWh。
韩国三星：现在处于B-C样阶段，40-50Ah的硫化物电芯，成本比国内企业低30%，工艺成熟度上有一定的优势。
美国QuantumScape：测试速度最快，现在处于C-D样阶段，30-60Ah电芯的成本超过2000元/kWh。
三、技术挑战与成本
核心技术瓶颈
电解质膜的制备：不适用溶剂的干法涂覆工艺，是目前最大的技术难点，至少占了75-80%。辉能科技已建成GWh级氧化物生产线，为的就是想要解决这个问题。
界面稳定性问题：锂金属负极的膨胀问题是目前最需要解决的技术难题。比亚迪使用零膨胀的硅碳负极，有可能解决这个问题。
成本分析
半固态成本：当前的成本为900-1100元/kWh， 2025年底应该能降低到850-900元/kWh。
全固态B样成本：国内目前成本控制在2000元/kWh左右，三星的工艺比较成熟，成本已经降到了1300-1500元/kWh。
其他降本措施：优化后的干法工艺可以提高3倍的生产效率，在材料筛选方面AI技术可缩短50%的研发周期，这些如果能实现，可以大大降低固态电池的成本。
四、产业链上下游的技术进展
电解质膜：头部几家电池材料企业，都盯上了这快大蛋糕，研发投入很大，我国在硫化物专利数量上已是日本3倍多了。相信电解质膜的国产化替代已经为期不远，成本也会大幅的降低。
硅碳负极：国内的硅碳负极掺量为7-10%，但是日韩比我们高很多。
日韩企业利用化学气相沉积（CVD）技术构建多孔碳骨架，缓解了硅膨胀问题；又通过纳米硅复合材料和预锂化工艺提升界面稳定性，硅碳负极掺量可达20-30%，韩国Group14甚至已经达到45%。
据报道贝特瑞已经解决了硅碳负极的膨胀问题，能否彻底解决还有待进一步验证。
生产设备：先导智能在干法电极设备制造领域一直处于领先，单条产线产能突破500MWh，固态电池的量产设备上应该没有瓶颈。
五、未来展望
技术路线图
2027年以前：主要还是以石墨/低硅负极全固态电池为主，能量密度在200-300Wh/kg之间。
2027-2030年：突破高硅负极电池的研发，目标能量密度为400Wh/kg以上。
2030年后：锂金属负极电池应该能实现，目标能量密度为500Wh/kg以上。
产业格局
2027年是关键节点：宁德时代计划27年进行小批量生产，并将成本降到和液态电池差不多。
2030年目标：全球固态电池技术问题得到突破，市场需求预计能达到200GWh，我国的市场份额有可能超过40%。
日本和韩国在硫化物专利方面技术处于领先状态，我国需要加速氧化物/硫化物体系的技术迭代。
最后总结两句吧
半固态电池已经开始规模化装车，全固态电池尚处于黎明前的黑暗时刻。
随着国家60亿元专项资金的落地，以及AI技术在材料研发中的加速应用，以及龙头企业的技术突破，我国有望在2027年的实现“固液同价”。
低空飞行器、人形机器人、电动船泊等新兴领域的崛起，将催生出一个超过2000亿元的高附加值市场。
但在这场技术革命中，硫化物材料成本高，及固态电池良率低仍旧是核心矛盾。在技术突破与成本控制之间寻找最佳平衡点，将是未来几年固态电池产业发展的关键。
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