固态电池行业深度研究：从第一性原理出发，推演固态电池产业发展路线.pdf

固态电池行业深度研究：从第一性原理出发，推演固态电池产业发展路线。当下节点，我们为什么看好固态电池产业？ “市场需求+政策鼓励+产业升级”三重因素驱动传统电池产业升级迭代。固态电池在能量密度、安全性两个维度较液态电池具有显著优势，且与国家当下大力支持发展的低空经济、机器人产业具有极高适配度。政策端，2025年4月工信部出台动力电池新国标，对电池热失控、热扩散提出更严格要求，且发文要求加快固态电池行业顶层建设，国家政策呈现积极鼓励态势。同时从资本开支周期的角度看，以半固态为主的新型电池技术资本开支显著提升。我们认为，固态电池行业有望在“市场需求+政策鼓励+产业升级”的三重因素影响下，带动锂电行业完成新一轮产业技术升级迭代。 半固态电池可以一定程度解决安全与电量焦虑，其成本与性能均达到产业化临界点。半固态电池结构上与液态电池接近，但电解液含量由原25%以上降至10%以下，并将隔膜通过涂覆固态电解质；全固态电池中则是完全无电解液，仅保留电解质膜，随着电解液含量下降电池本征安全性逐步提升。同时，半固态电池的能量密度能达到300-400Wh/kg，而液态电池平均在300Wh/kg以下。成本侧，随着规模效应的体现，半固态电池生产成本有望快速下降，目前国内头部动力半固态电池价格已高于液态电池不超过30%。根据TrendForce 的预测，半固态电池综合成本在 2035 年有望降至 0.4 ¥/Wh 以下。

路线之争：从第一性原理出发，固态电池需要何种电解质？ 从终局角度看，单一种类的无机/有机固态电解质难以满足高性能固态锂电池电解质的要求，有机-无机复合固体电解质被认为是发展高能量密度固态电解质的突破方向。理想的固态电解质应具备高离子电导率、化学稳定性、良好界面相容性和较强的机械强度等要求，单一电解质材料难以满足。

硫化物短期落地难度较大，聚合物路线存在被低估。硫化物具有高离子电导率，但化学稳定性差，短期量产存在安全性、专利壁垒、高成本三大卡点。聚合物具有成本较低、化学稳定性高、易加工的特点，最广泛诟病的特点为室温下较低的离子电导率仅为10⁻ ⁷至 10⁻ ⁸ S/cm，而聚合物通过交联改性处理后，离子电导率可接近氧化物材料的电导率水平（10⁻ ³ 至 10⁻ ⁴ S/cm），一定程度提升其能量密度短板。同时作为有机物，其优秀的稳定性和界面性能可使其于与其他电解质复合制备成电解质材料，研究发展的潜力较大。同时其优秀的稳定性使其可应用于低倍率性能场景，例如储能领域。产业化落地有望成为技术路线收敛的重要标志。从产业落地看，聚合物、氧化物路线落地较快。国内清陶能源、卫蓝新能源、冠盛东驰等固态电池企业积极推进半固态产能建设，近年均有Gwh级别新增产能布局；而硫化物路线多集中于小试、中试阶段。随着上述企业半固态产能近年加速扩产，技术有望逐步收敛。