中國固態(tài)電池技術(shù)處于萌芽階段，預(yù)計2030年實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)

5月31日，中國電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟舉辦了一場關(guān)于新體系電池技術(shù)的主題峰會。此次峰會吸引了新能源電池領(lǐng)域的眾多學(xué)者和企業(yè)高層參與，他們就固態(tài)電池的發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用探索及未來趨勢進行了深入的討論。

會上，有專家指出，盡管固態(tài)電池技術(shù)在中國的發(fā)展尚處于產(chǎn)品導(dǎo)入前的萌芽階段，但預(yù)計其發(fā)展前景廣闊。據(jù)專家預(yù)測，全固態(tài)電池有望在2027年實現(xiàn)小規(guī)模示范裝車，并在2030年實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)裝車。這一預(yù)測無疑為固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)注入了強大的信心。

然而，中科院物理研究所研究員李泓也坦誠地指出了當(dāng)前固態(tài)電池技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)。他表示，固態(tài)電池的安全性正在逐步提高，但目前的認知還不全面，要達到本質(zhì)安全還需要從正極、負極等多個路徑進行充分驗證。此外，全固態(tài)電池的成本過高、制作條件嚴(yán)苛以及商品化屬性不足等問題，也制約了其當(dāng)前的快速發(fā)展。

盡管如此，固態(tài)電池作為新能源電池領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，其潛力仍然不容忽視。隨著技術(shù)的不斷進步和成本的逐漸降低，固態(tài)電池未來有望在新能源汽車等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。此次峰會的召開，無疑為固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了重要的交流平臺，也為其未來的發(fā)展指明了方向。

技術(shù)難題亟待解決

“固態(tài)電池將助力交通電動化、能源清潔化，加速第三次能源革命?！痹谛麦w系電池技術(shù)主題峰會上，衛(wèi)藍新能源研發(fā)總監(jiān)徐航宇表示。

固態(tài)電池，是指只含有固態(tài)電解質(zhì)，不含有液態(tài)電解質(zhì)的動力鋰電池。業(yè)界根據(jù)液態(tài)電解質(zhì)在電池材料中的質(zhì)量百分比含量，將鋰電池分為液態(tài)電池(25%)、半固態(tài)電池(5%-10%)、準(zhǔn)固態(tài)電池(0%-5%)和全固態(tài)電池(0%)。

相比液態(tài)電池，固態(tài)電池具備更高能量密度，優(yōu)化電池堆疊結(jié)構(gòu)的Bipolar設(shè)計，不易燃、無泄露的更高安全性，以及大倍率快速充電的優(yōu)點。隨著新能源產(chǎn)業(yè)體量日益增長，固態(tài)電池的研發(fā)與應(yīng)用成為了行業(yè)焦點。

不過，新能源產(chǎn)業(yè)離實現(xiàn)全固態(tài)電池落地應(yīng)用，還有一段距離。在新體系電池技術(shù)峰會上，多名專家表示，目前固態(tài)電池在技術(shù)上還有眾多難點待突破。

國軒高科首席科學(xué)家朱星寶全面概括了固態(tài)電池研發(fā)的優(yōu)勢和劣勢，他表示：“盡管固態(tài)電池具備高能量密度、高安全性和快速充放電的優(yōu)點，受到固態(tài)電解質(zhì)、電極材料的固有性質(zhì)限制，固態(tài)電池目前性能有限，固固界面點接觸，界面阻抗嚴(yán)重，產(chǎn)線兼容低，生產(chǎn)成本高。”

界面穩(wěn)定性是保證電池安全性的重要因素。

上海大學(xué)教授盧世剛則表示，全固態(tài)電池設(shè)計的難點主要是力學(xué)問題：“活性材料、固態(tài)電解質(zhì)具有不同的力學(xué)性質(zhì)，而活性材料在充放電過程中的力學(xué)性質(zhì)隨組成、結(jié)構(gòu)變化而改變，且活性材料在充放電過程中還發(fā)生體積變化，產(chǎn)生的應(yīng)力誘發(fā)材料-界面-電極的變形、疲勞、斷裂等機械失效行為。固固界面致密化極其穩(wěn)定性問題的本質(zhì)是固態(tài)電池的力學(xué)和力學(xué)-電化學(xué)耦合問題?！?/p>

市場前景廣闊

盡管技術(shù)突破難度高，峰會上多名學(xué)者和專家對固態(tài)電池的發(fā)展趨勢表示非?？春?。

面對新能源汽車產(chǎn)業(yè)，朱星寶表示，未來動力電池的發(fā)展應(yīng)該分為高比能量和高性價比兩條路線。

許曉雄也表示：“高安全、高性能、低成本是鋰二次電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，高性能要求主要包括高能量密度、高功率、長壽命?！?/p>

在低空經(jīng)濟方面，合源鋰創(chuàng)董事長劉敏表示：“飛行汽車不同驅(qū)動系統(tǒng)對應(yīng)不同動力需求，純電動系統(tǒng)對能量型電池具有更高的需求，混動系統(tǒng)對功率型電池具有更高的要求，具體體現(xiàn)在高倍率、高能量密度，其中倍率是主要需求?！?/p>

2027年被視為固態(tài)電池開始滿足規(guī)模化需求的關(guān)鍵一年。

在新能源汽車領(lǐng)域，目前我國固態(tài)電池技術(shù)處于產(chǎn)品導(dǎo)入前的技術(shù)萌芽階段，在國家項目支持下全固態(tài)研發(fā)會提速，預(yù)計3-5年內(nèi)或追趕上日韓水平，預(yù)計全固態(tài)在2027年可小規(guī)模示范裝車，2030實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)裝車。”

南方科技大學(xué)教授許曉雄則表示：“在低空飛行領(lǐng)域，無人機、JY飛行器、飛行汽車、電動飛機等，預(yù)計2027年開始有規(guī)?；枨??！?/p>

另外，根據(jù)媒體報道，我國或?qū)⑼度爰s60億元用于全固態(tài)電池研發(fā)，包括寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍新能源和吉利共六家企業(yè)或獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。中國證券報記者向吉利求證，吉利回應(yīng)確認參與上述項目。

若國家為車企和電池企業(yè)提供資金鼓勵全固態(tài)電池的研發(fā)，固態(tài)電池從實驗室到量產(chǎn)應(yīng)用的進程或有望加速，將優(yōu)先拉動上游設(shè)備商的訂單需求。

目前國內(nèi)頭部鋰電設(shè)備商與下游客戶合作積極進行固態(tài)電池設(shè)備的研發(fā)，推動固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進程，有望在固態(tài)電池時代仍保持領(lǐng)先優(yōu)勢?？春迷谡咧С窒鹿虘B(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展趨勢與投資研究報告》分析：

固態(tài)電池行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀

一、市場規(guī)模與增長

隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，固態(tài)電池技術(shù)得到了行業(yè)的廣泛關(guān)注。據(jù)預(yù)測，到2024年，全球固態(tài)電池的需求量將達到2.3GWh，對應(yīng)的市場空間約為19.5億元人民幣。而到2030年，其需求量更是有望激增至220GWh，市場空間高達1162億元人民幣。

中國固態(tài)電池市場規(guī)模也在持續(xù)增長。2020年，中國固態(tài)電池市場規(guī)模約為1.8億美元，占全球市場份額的34.6%，位居全球第一。

二、技術(shù)發(fā)展與挑戰(zhàn)

固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池，具有高能量密度、高安全性和長循環(huán)壽命等優(yōu)勢，被視為下一代電池技術(shù)的重要發(fā)展方向。

然而，固態(tài)電池技術(shù)仍處于發(fā)展階段，面臨離子導(dǎo)電性、界面穩(wěn)定性、制造成本等方面的挑戰(zhàn)。盡管如此，中國固態(tài)電池行業(yè)仍具有巨大的提升空間。

三、主要參與者與競爭格局

行業(yè)主要參與者包括車企、動力電池企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)等。這些企業(yè)正在加大研發(fā)投入，力圖在固態(tài)電池技術(shù)方面取得突破。

在中國，比亞迪、寧德時代、上汽集團、蔚來汽車等企業(yè)都是固態(tài)電池研發(fā)的重要力量。其中，太藍新能源在固態(tài)鋰電池技術(shù)方面取得了突破性進展，展示了其自主研發(fā)的高能量密度全固態(tài)鋰金屬電池。

四、政策與市場機遇

政府正積極出臺支持政策，鼓勵企業(yè)在固態(tài)電池領(lǐng)域進行投資和創(chuàng)新。這為中國固態(tài)電池行業(yè)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境。

同時，隨著固態(tài)電池需求的增加，中國可以逐步擴大固態(tài)電池的產(chǎn)能規(guī)模，提高生產(chǎn)效率、降低成本，并在全球固態(tài)電池市場中獲得更有競爭力的地位。

五、國際合作與前景展望

固態(tài)電池是一個全球性的技術(shù)挑戰(zhàn)，需要各國共同努力來推動其發(fā)展。中國正積極參與國際合作項目，加強與其他國家和地區(qū)的交流與合作，共同推動固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)和商業(yè)化進程。

預(yù)計隨著技術(shù)的不斷進步和市場的不斷擴大，固態(tài)電池將在電動汽車、可再生能源儲存等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為未來能源領(lǐng)域的重要技術(shù)之一。

固態(tài)電池行業(yè)市場未來發(fā)展趨勢

技術(shù)突破與成熟：

固態(tài)電池作為下一代電池技術(shù)，以其高安全性、高能量密度、快速充電和長循環(huán)壽命等特點，正在逐步得到業(yè)界的廣泛關(guān)注。隨著技術(shù)的進步和研發(fā)的不斷深入，固態(tài)電池將在正極、負極和電解質(zhì)等關(guān)鍵材料上取得重要突破，進一步提升其性能。

預(yù)計到2030年，全固態(tài)電池的成本將逐漸降低，制作條件也將變得更加寬松，商品化屬性將得到增強，從而推動固態(tài)電池的快速發(fā)展。

市場應(yīng)用擴展：

固態(tài)電池的市場應(yīng)用將逐漸從消費電子、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域擴展到新能源汽車等更大規(guī)模的市場。隨著固態(tài)電池技術(shù)的不斷成熟和成本的降低，其在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用將逐漸增多，為電動汽車提供更長的續(xù)航里程和更高的安全性。

特別是在新能源汽車領(lǐng)域，固態(tài)電池將成為重要的動力源之一，為打造高電壓平臺、更高效的CTC技術(shù)和熱管理系統(tǒng)提供支持。頭部車企通過與電池企業(yè)合作或自研的方式，將共同推進固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進程。

產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)：

固態(tài)電池的發(fā)展將引發(fā)整個電池產(chǎn)業(yè)鏈的深刻變革。從上游的鋰礦開采、電解質(zhì)研發(fā)，到中游的電池制造工藝和設(shè)備更新?lián)Q代，再到下游的應(yīng)用場景拓展，都將面臨全新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。

隨著固態(tài)電池市場的不斷擴大，產(chǎn)業(yè)鏈上的相關(guān)企業(yè)也將面臨更大的發(fā)展機遇，同時也需要不斷創(chuàng)新和升級，以適應(yīng)市場的變化。

安全性提升：

隨著對固態(tài)電池技術(shù)的深入研究，其安全性將得到進一步提升。通過從正極、負極等多個路徑進行充分驗證，固態(tài)電池的本質(zhì)安全性將得到增強，從而更好地滿足市場和消費者的需求。

市場份額增長：

根據(jù)預(yù)測，到2035年前后，固態(tài)電池和鈉離子電池在車端應(yīng)用的比例將有望超過10%，甚至更高。這表明固態(tài)電池市場在未來將有顯著的增長，其市場份額也將逐漸擴大。

固態(tài)電池行業(yè)市場未來的發(fā)展趨勢是技術(shù)不斷突破、市場應(yīng)用逐漸擴展、產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)、安全性提升以及市場份額增長。隨著這些趨勢的發(fā)展，固態(tài)電池將在新能源領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。

固態(tài)電池行業(yè)市場正處于快速發(fā)展階段，雖然面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)，但具有巨大的市場潛力和發(fā)展前景。

固態(tài)電池市場規(guī)模在近年來呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。根據(jù)《2021年全球及中國固態(tài)電池行業(yè)市場分析》的預(yù)測，到2025年，全球固態(tài)電池市場規(guī)模預(yù)計將達到23.7億美元，復(fù)合年增長率達到35.6%。而中國固態(tài)電池市場規(guī)模將達到9.2億美元，復(fù)合年增長率達到38.4%。

而到了2030年，全球固態(tài)電池市場規(guī)模更是有望達到140.8億美元，復(fù)合年增長率高達44.2%。中國固態(tài)電池市場規(guī)模則將增至54.9億美元，復(fù)合年增長率達到41.6%。

產(chǎn)業(yè)研究院的預(yù)測也顯示，到2030年中國固態(tài)電池市場空間將增至200億元，出貨量將達到251.1GWh。這表明隨著固態(tài)電池技術(shù)的不斷成熟和商業(yè)化應(yīng)用的推進，市場規(guī)模有望實現(xiàn)爆發(fā)式增長。

報告對中國固態(tài)電池及各子行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r、上下游行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、競爭替代產(chǎn)品、發(fā)展趨勢、新產(chǎn)品與技術(shù)等進行了分析，并重點分析了中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r和特點，以及中國固態(tài)電池行業(yè)將面臨的挑戰(zhàn)、企業(yè)的發(fā)展策略等。報告還對全球的行業(yè)發(fā)展態(tài)勢作了詳細分析，并對行業(yè)進行了趨向研判。

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