动力电池成本约占整车成本的40%，是新能源智能汽车之心脏。2024年前8个月，全球动力电池装机量约510.1GWh，中国企业占据前10席中的6席，其中，宁德时代、比亚迪分别以37.1%、16.4%的市场份额排名前二。从电池类型看，现有上车动力电池主要是三元锂电池和磷酸铁锂电池，而固态电池因在能量密度、安全性和循环寿命等方面更具优势，成为新一代电池发展方向。
PART ONE
固态电池发展现状
（一）多技术路线并存探索
“固态电池”一般分为半固态和全固态，对应的液体含量分别是5-10wt%、0wt%。固态电池研究主要以硫化物电解质技术和氧化物电解质技术路线为主，辅以聚合物电解质技术路线，其中宁德时代、蜂巢能源、国轩高科为硫化物电解质技术路线的代表企业，卫蓝新能源、清陶能源、辉能科技为氧化物电解质技术路线的代表企业，欣旺达为聚合物电解质技术路线的代表企业。
数据来源：根据公开资料整理，北国咨绘制
图1 固态电池技术路线及代表企业示意图
（二）技术高点不断突破
一是半固态电池方面，卫蓝新能源实现能量密度360Wh/kg，2023年6月交付蔚来上车；清陶能源实现能量密度368Wh/kg，已搭载于智己汽车；东风汽车实现能量密度285Wh/kg，已在全国6省10个城市累计行驶超过150万公里。二是全固态电池方面，中创新航的“无界”全固态电池，实现能量密度430Wh/kg，计划于2027年小批量试装；长安汽车入股的太蓝新能源公布能量密度高达720Wh/kg的全固态锂金属电池。
数据来源：根据公开资料整理，北国咨绘制
图2 不同类型锂电池对比
（三）投融资市场活跃
自2022年以来，固态电池产业链企业在一级市场备受资本关注，从融资规模看，从数千万元到超亿元，资本市场对该领域充满信心；从企业类别看，正极材料（升容科技等）、电解质材料（固研新材、中科固能、瑞固新材等）、电池系统（卫蓝新能源、清陶能源、蜂巢能源等）等各环节齐发力；从投资方看，除人合资本、成铭资本等知名机构及淮安市金融发展集团、龙游县产业基金有限公司等政府投资机构，奔驰、广汽等车企、欣旺达等电池企业、小米、华为等产业投资者也对固态电池领域注资。
表1 2022-2024年中国固态电池行业部分投融资事件
表格信息来源：北国咨根据公开资料整理
（四）产业化应用已迫近
一是半固态电池作为过渡实现小规模产业化，2024年1-7月，半固态电池装机量2.68GWh，占总装机量的1%。二是全固态电池成本有望降低，中科大开发的新型硫化物固态电解质的材料成本仅14.42美元/公斤，远低于50美元/公斤的商业化阈值；欣旺达预计在2026年将聚合物体系的全固态电池成本降至2元/瓦时，与半固态电池相近。三是产业化项目已开始布局，2024年1-7月，全国新增固态电池产业链相关项目30个，总投资超640亿元，新增规划产能超140GWh，其中辉能科技和领新新能源的1GWh产能已实现落地。
数据来源：根据公开资料整理，北国咨绘制
图3 中国（半）固态电池产能（含规划）分布图
PART TWO
产业化难点问题
（一）科学问题仍待深入研究
一是通常固态电解质的离子导电率低于液态电解质，限制了电池的功率输出和充放电速率。为提高导电率，仍需探索不同的电解质材料体系，并通过掺杂、结构设计和界面优化等方法增强离子传输。二是固态材料之间接触和兼容问题，可能导致界面阻抗的增加，对电池性能和循环寿命造成影响，因此固-固界面（正极/电解质和负极/电解质）稳定性成为研发的挑战。
（二）生产工艺技术尚未成熟
固态电池制造需要复杂的工艺过程，如电极、电解质封装均比传统电池制造工艺流程复杂，如果用湿法工艺，约一半的现有设备可复用；如果用干法工艺，2/3的设备不能复用，全固态电池制造面对工艺设备挑战。
（三）高成本导致推广应用难
国内主流厂商试制全固态电池的电芯成本约3-4万元/kWh，已经量产装车的半固态电池成本约1800-2500元/kWh，是市场主流三元电池成本710元/kWh的3倍左右，上车应用将推高整车成本及销售价格，市场接受度有待验证。
PART THREE
有关建议
（一）建立科技创新共同体，加强核心技术攻关
建立以车企为链主企业，电池、材料等企业及科研机构组成的产学研用相结合的技术创新联合体，以上车示范应用为目标，进行有组织科研攻关，加强离子运输机制、锂枝晶生长机制、固-固界面等核心技术问题的联合研发。
（二）强化标准体系建设，实现生产工艺突破
鼓励行业协会、学会等社会组织围绕固态电池设计、关键材料制造、电池制造及安全评估、性能测试等方面，确定一批固态电池行业急需的标准，组织上下游企业、科研院所开展标准制定工作，引领上下游企业快速协同发展。以规模化生产为目标，支持龙头企业突破生产工艺技术，建设柔性生产线。
（三）鼓励半固态先行，规模化拉低材料成本
加快推进半固态电池的产业化规模，逐步完善固态电池整体产业链，培育半固态新能源汽车的终端市场需求。随着半固态电解质的产能放量和供应链逐步完善以及市场接受度提升，实现原材料与生产成本的降低。
作 者
张 璐，高级工程师，长期关注研究新能源汽车及充电基础设施领域
鲁 楠，高级经济师、咨询工程师（投资），长期关注研究新能源汽车及充电基础设施领域
