芯耀
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全固態(tài)電池作為下一代高能量密度、高安全的動(dòng)力電池產(chǎn)品，其產(chǎn)業(yè)化一直深受關(guān)注。在寧德時(shí)代、比亞迪、清陶能源等頭部企業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)和國內(nèi)利好政策的不斷刺激孵化下，國內(nèi)固態(tài)電池技術(shù)正從半固態(tài)電池向全固態(tài)電池遷移發(fā)展，多家車企先后宣布將于2027年發(fā)布全固態(tài)電池車型，加速全固態(tài)電池的商業(yè)化落地，推動(dòng)固態(tài)電池發(fā)展駛?cè)肟燔嚨馈?/p>
基于此，本報(bào)告重點(diǎn)從固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)背景、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展和核心材料發(fā)展趨勢(shì)等維度展開分析。
產(chǎn)業(yè)背景：性能優(yōu)勢(shì)+政策孵化成為發(fā)展主推力
固態(tài)電池可緩解消費(fèi)者焦慮：相較于液態(tài)電池，固態(tài)電池具備高安全性、高能量密度、寬溫域適應(yīng)性、高成組效率等優(yōu)勢(shì)，能較好地緩解當(dāng)前消費(fèi)者對(duì)于電動(dòng)汽車的續(xù)航、快充和安全焦慮。
國家層面政策完善標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)：目前，我國固態(tài)電池的研發(fā)已上升至國家戰(zhàn)略，在政策層面，國家不斷出臺(tái)相關(guān)政策推動(dòng)固態(tài)電池標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、確定固態(tài)電池產(chǎn)品性能要求；同時(shí)發(fā)布判定及試驗(yàn)部分，進(jìn)一步明確全固態(tài)電池定義。
固態(tài)電池仍面臨一系列卡點(diǎn)：
材料層面：當(dāng)前全固態(tài)電池因無電解液、無隔膜以及采用高性能材料升級(jí)等特點(diǎn)，仍有固-固界面接觸及機(jī)械穩(wěn)定性、正極側(cè)耦合失效、界面材料匹配性以及高性能材料缺乏等產(chǎn)業(yè)鏈難題尚未解決；
成本層面：當(dāng)前固態(tài)電池主要電解質(zhì)路線原材料價(jià)格都處于較高水平，尤其是硫化物電解質(zhì)，其電芯價(jià)格遠(yuǎn)高于主流的三元電池，限制了其大規(guī)模上車應(yīng)用；
生產(chǎn)層面：由于固態(tài)電池制造工藝與設(shè)備和目前液態(tài)電池相似度較低，主要區(qū)別在于干法工藝和擠壓工藝。除此之外，極片的制造工藝和電芯致密化成型等方面技術(shù)也尚不成熟。
產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展：半固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)小規(guī)模上車，全固態(tài)電池預(yù)計(jì)2027年前后陸續(xù)上車
路線選擇：
①日韓以硫化物全固態(tài)路線為主；歐美則圍繞全固態(tài)電池進(jìn)行氧化物、硫化物和聚合物等多路線布局；中國則采用半固態(tài)先行的開發(fā)策略，半固態(tài)以氧化物和聚合物為主，全固態(tài)則傾向于硫化物方案；
②主機(jī)廠通過自研、投資或合作的形式來綁定固態(tài)電池企業(yè)，海外車企與歐美初創(chuàng)企業(yè)合作緊密，國內(nèi)車企基本選擇本土供應(yīng)商合作或自我孵化。
發(fā)展現(xiàn)狀：國內(nèi)企業(yè)聚焦高鎳三元+硅碳負(fù)極+硫化物路線，目標(biāo)能量密度在400Wh/kg左右，將于2027年前后逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；國外企業(yè)專攻硫化物電解質(zhì)路線，目前已有企業(yè)實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)，處于樣品測(cè)試階段。
生產(chǎn)工藝：與傳統(tǒng)的濕法工藝相比，干法工藝具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可提升電極性能。當(dāng)前已有企業(yè)開始從設(shè)備入手布局干法制造工藝，從輥壓、涂布、成膜等關(guān)鍵步驟攻克干法工藝；同時(shí)，研究者將AI技術(shù)滲透進(jìn)全固態(tài)電池研發(fā)制備的過程中。借助AI完成材料研發(fā)到制造優(yōu)化，加速技術(shù)迭代實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)落地。
應(yīng)用場(chǎng)景：固態(tài)電池憑借高能量密度、快速充放電能力和高環(huán)境適應(yīng)性，正逐漸從新能源汽車行業(yè)向飛行汽車、人形機(jī)器人、電化學(xué)儲(chǔ)能等領(lǐng)域加速滲透。目前已實(shí)現(xiàn)小規(guī)模搭載，未來或?qū)⒊蔀橹饕獞?yīng)用場(chǎng)景之一。
核心材料趨勢(shì)：向高能量密度、長(zhǎng)壽命、高安全的材料體系迭代發(fā)展
隨著原位固態(tài)化技術(shù)的成熟和應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化發(fā)展，全固態(tài)電池材料體系向高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命和本質(zhì)安全持續(xù)迭代。
正極材料：短期內(nèi)沿用三元體系，未來向富鋰/鋰硫等高壓電材料迭代；
負(fù)極材料：當(dāng)前以硅基負(fù)極為主，下階段是鋰金屬負(fù)極；
電解質(zhì)：針對(duì)硫化物路線易氧化、界面穩(wěn)定性差的問題，目前在實(shí)驗(yàn)室已有多種方法進(jìn)行修飾和改善。同時(shí)采用復(fù)合技術(shù)路線的方式降低硫化物路線成本，實(shí)現(xiàn)快速商業(yè)化落地。
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