固态电池产业化发展挑战、策略与趋势分析

固态电池成本高于传统锂离子电池。

1.固态电池产业化发展挑战 

目前固态电池的成本高于传统锂离子电池。以硫化物作为电解质、以石墨作为负极的固态电池成本为 158.8美元/KWh，使用石墨负极的传统锂电池总成本为118.7美元/KWh。另外，目前固态电池的产 品良率较低，总成本相对较高。

固态电解质离子输运机制、充放电体积膨胀问题、多场耦合体系失控失效机制为固态电池发展面临的 三大核心技术问题，解决这些问题是创制新型固态电解质材料、优化固态电池物理化学性能、推动固 态电池发展的必经之路。

目前固态电池材料变革与技术挑战大，固态电池或将对传统液态电池四大材料体系造成较大的冲击。 此外，固态电池作为新型电池，工艺制造缺乏标准化生产设备，产品标准测试尚不统一。

2.固态电池产业化发展策略

针对固态电池存在的固态电解质离子输运机制、充放电体积膨胀问题、多场耦合体系失控失效机制三 大核心技术问题，最主要的应对策略是加强技术研发力度，实现突破，关键在于材料、电解质的研发 创新，以及生产工艺的优化。

同时，需要在新能源汽车等领域培育典型应用示范，营造开放生态，加速产品落地。并且要促进固态 电池产业协同，建立标准体系，深化对外开放合作，提升市场认知度。

3.固态电池产业发展趋势

在假设产线良率为80%的情况下，目前半固态电芯的单位总成本为0.85元/Wh，中期，半固态电芯的 单位总成本约降至0.50元/Wh，远期来看，全固态电池有望搭载锂金属负极、电解液也将全部被替换 为固态电解质，全固态电芯单位总成本将达到0.78元/Wh。

固态电池产业化建设已取得实质进展，多家固态电池企业宣布了其量产计划，例如，中创新航全固态电池技 术能量密度达430wh/kg，预计2028年量产、鹏辉能源预计2026年将正式建立产线并批量生产。

相较于其他方面的应用，固态电池会最先在消费电子领域推广与应用，主要原因在于固态电池的高能 量密度优势能带来更长的待机时间，同时，相对于动力电池与储能电池，消费电子更换电池的成本更 低，从而对循环寿命的敏感度更低。预计到2030年，消费电池领域的固态电池渗透率将达到12%。

根据2024年1月发布的《中共中央 国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》，到2027年，新增汽 车中新能源汽车占比力争达到45%。未来，新能源汽车在全球汽车市场中的地位将越来越重，而固态 电池的需求也将增长，预计到2030年动力电池领域固态电池渗透率将达到10%。

固态电池被公认有望突破电化学储能技术瓶颈，满足未来发展需求的新兴技术方向之一。储能系统对电池的 要求非常严格，包括高能量密度、长循环寿命、高安全性和可靠性等，固态电池的生产技术尚未完全成熟， 还需进一步改进。预计未来储能领域固态电池渗透率会呈现上升趋势，但是速度会相对较缓慢，到2030年 渗透率将达到1.5%。