固態(tài)電池：大幅提升電池安全，打破能量密度瓶頸

液態(tài)電池中，有機溶劑具有易燃性，且抗氧化性較差，目前已接近能量密度上限。鋰離子電池目前基本采取液態(tài)電解質(zhì)，由溶劑、鋰鹽、添加劑組成，起到輸送離子、傳導(dǎo)電流的作用。但液態(tài)電解質(zhì)中，有機溶劑具有易燃性、高腐蝕性，同時抗氧化性較差、無法解決鋰枝晶問題，因此存在熱失控風險，也限制了高電壓正極、鋰金屬負極等高能量材料的使用，預(yù)計理論能量密度上限為300Wh/kg。

固態(tài)電池大幅提升電池安全，打破液態(tài)電池能量密度瓶頸。固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)，部分或全部替代液態(tài)電解質(zhì)，可大幅提升電池的安全性、能量密度，是現(xiàn)有材料體系長期潛在技術(shù)方向。依據(jù)電解質(zhì)分類，電池可細分為液態(tài)(25wt%)、半固態(tài)(5-10wt%)、準固態(tài)(0-5wt%)和全固態(tài)(0wt%)四大類，其中半固態(tài)、準固態(tài)和全固態(tài)三種統(tǒng)稱為固態(tài)電池。

高安全性：固態(tài)電解質(zhì)不可燃燒，大幅降低熱失控風險

隨著電池能量密度的日益提升，電池熱失控風險呈現(xiàn)上升趨勢。從熱失控角度看，電池應(yīng)在低于60℃運行工作，但由于內(nèi)部短路、外部加熱、機械濫用等因素，使電池溫度升至90℃，此時負極表面的SEI膜開始溶解，造成嵌鋰碳直接暴露在電解液中，二者發(fā)生反應(yīng)迅速放熱，產(chǎn)生大量可燃氣體，隔膜進而熔化，電池形成內(nèi)短路，溫度迅速升高至200℃，促使電解液氣化分解、正極分解釋氧，電池發(fā)生劇烈燃燒或爆炸。

固態(tài)電池具備本質(zhì)安全性，為車廠短期主要考量因素。

1）不可燃性、熱穩(wěn)定性：液態(tài)電解質(zhì)易燃、易揮發(fā)，分解溫度約200℃（隔膜160℃），并存在腐蝕和泄露的安全隱患。而固態(tài)電解質(zhì)具有不可燃、無腐蝕、無揮發(fā)等特性，分解溫度大幅提升，可在更高倍率和更高溫度運行，同時內(nèi)部無液體不流動，電池可承受穿釘、切開、剪開、折彎，從而大幅降低熱失控風險。

2）鋰枝晶：液態(tài)電池中，鋰枝晶的生長容易刺破隔膜，從而造成短路，而固態(tài)電解質(zhì)具備高機械強度，鋰枝晶生長緩慢且難刺透，進而提升電池安全性能。

高能量密度：兼容高比容量正負極，大幅提升能量密度

固態(tài)電解質(zhì)兼容高比容量的正負極，大幅提升電池的能量密度，為車廠長期主要考量因素。固態(tài)電池在兼顧安全性的基礎(chǔ)上，可實現(xiàn)能量密度的突破，液態(tài)電池可達250Wh/kg+，半固態(tài)可達350Wh/kg+，準固態(tài)可實現(xiàn)400Wh/kg+，全固態(tài)可突破500Wh/kg，從而提升續(xù)航水平，有望解決電動車里程、安全兩大核心痛點。

材料端看：固態(tài)電解質(zhì)本身不能提升能量密度，但由于具備更穩(wěn)定、更安全，電化學(xué)窗口寬（5V以上）等性質(zhì)，因此可以兼容高比容量的正負極，比如高電壓正極、富鋰錳基、硅負極、鋰金屬負極等材料，進而大幅提升電芯能量密度；

結(jié)構(gòu)端看：固態(tài)電解質(zhì)將電解液的隔膜功能合二為一，大幅縮小正負極間距，從而降低電池厚度，因此提升電芯能量密度；

Pack端看：固態(tài)電解質(zhì)的非流動性，可以實現(xiàn)電芯內(nèi)部的串聯(lián)、升壓，可以降低電芯的包裝成本，并提升體積能量密度。固態(tài)電解質(zhì)的安全性，可以減少系統(tǒng)熱管理系統(tǒng)需求，成組效率大幅提升，從而提升Pack能量密度。

缺點：離子電導(dǎo)率低，循環(huán)壽命差，制約商業(yè)化進程

固態(tài)電池界面為固-固接觸，離子電導(dǎo)率低、界面穩(wěn)定性差，存在循環(huán)、快充等問題，制約其商業(yè)化進程。

材料端離子電導(dǎo)率低：固態(tài)電池中，電極與電解質(zhì)之間的界面接觸由固-液接觸變?yōu)楣?固接觸，由于固相無潤濕性，因此接觸面積小，形成更高的界面電阻。同時固體電解質(zhì)中有大量的晶界存在，且晶界電阻往往高于材料本體電阻，不利于鋰離子在正負極之間傳輸，從而影響快充性能和循環(huán)壽命；

循環(huán)壽命差：固-固接觸為剛性接觸，對電極材料體積變化更為敏感，循環(huán)過程中容易造成電極顆粒之間以及電極顆粒與電解質(zhì)接觸變差，造成應(yīng)力堆積，導(dǎo)致電化學(xué)性能衰減，甚至導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，造成容量迅速衰減，導(dǎo)致循環(huán)壽命差的問題。

高成本：固態(tài)電解質(zhì)含稀有金屬，成本明顯高于液態(tài)電池

固態(tài)電池成本高于液態(tài)電池，主要體現(xiàn)在固態(tài)電解質(zhì)和正負極。固態(tài)電解質(zhì)目前難以輕薄化，用到的部分稀有金屬原材料價格較高，氧化物電解質(zhì)含鋯、硫化物電解質(zhì)含鍺，疊加為高能量密度使用的高活性正負極材料尚未成熟，銅鋰復(fù)合帶價格1萬元/kg，全固態(tài)對生產(chǎn)工藝、成本和質(zhì)量控制也提出了更嚴苛的要求，生產(chǎn)設(shè)備替換率大，全固態(tài)電池成本預(yù)計明顯高于現(xiàn)有液態(tài)電池。

逐級迭代：固態(tài)電解質(zhì)→新型負極→新型正極

固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用預(yù)計將呈現(xiàn)梯次滲透趨勢。我們預(yù)計液態(tài)電池到固態(tài)電池的技術(shù)迭代路徑大致遵循“固態(tài)電解質(zhì)→新型負極→新型正極”順序。

階段一：引入固態(tài)電解質(zhì)，保留少量電解液，正負極仍為三元+石墨/硅負極，并采用負極預(yù)鋰化等技術(shù)提高能量密度；

階段二：用固態(tài)電解質(zhì)逐步至完全取代電解液，用金屬鋰取代石墨/硅負極，正極仍為三元材料；

階段三：逐漸減薄固態(tài)電解質(zhì)的厚度，并用硫化物/鎳錳酸鋰/富鋰錳基等材料取代正極。

半固態(tài)：兼具安全、能量密度與經(jīng)濟性，率先進入量產(chǎn)階段

半固態(tài)電池通過減少液態(tài)電解質(zhì)含量、增加固態(tài)電解質(zhì)涂覆，兼具安全性、能量密度和經(jīng)濟性，率先進入量產(chǎn)階段。全固態(tài)電池工藝并不成熟，仍處于實驗室研發(fā)階段，而半固態(tài)電池已經(jīng)進入量產(chǎn)階段。半固態(tài)電池保留少量電解液，可以緩解離子電導(dǎo)率問題，同時使用固化工藝，將液態(tài)電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為聚合物固態(tài)電解質(zhì)，疊加氧化物固態(tài)電解質(zhì)涂覆正極/負極/隔膜，提升了電池的安全性/能量密度，同時兼容傳統(tǒng)鋰電池的工藝設(shè)備，達到更易量產(chǎn)較低成本的效果，預(yù)計半固態(tài)電池規(guī)?；慨a(chǎn)后，成本比液態(tài)鋰電池高10-20%。

2020年起，我國首次將固態(tài)電池列入行業(yè)重點發(fā)展對象并提出加快研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程，2023年進一步提出加強固態(tài)電池標準體系研究，目前尚未出臺補貼政策，仍以市場驅(qū)動為主。因此國內(nèi)短期聚焦于更具兼容性、經(jīng)濟性的聚合物+氧化物的半固態(tài)路線，2020年實現(xiàn)首次裝車突破，但能量密度在260Wh/kg水平，性能提升有限，2023年實現(xiàn)360Wh/kg+裝車發(fā)布，成為產(chǎn)業(yè)化元年，2024年預(yù)計實現(xiàn)規(guī)模放量。

日本押注硫化物路線，研發(fā)布局最早，技術(shù)和專利全球領(lǐng)先，打造車企和電池廠共同研發(fā)體系，政府資金扶持力度超2千億日元（約100億元人民幣），力爭2030年實現(xiàn)全固態(tài)電池商業(yè)化，能量密度目標500Wh/kg。韓國選擇氧化物和硫化物路線并行，政府提供稅收抵免支持固態(tài)電池研發(fā)，疊加動力電池巨頭聯(lián)合推進，目標于2025-2028年開發(fā)出能量密度400Wh/kg的商用技術(shù)，2030年完成裝車。歐洲以聚合物路線為主，同時布局硫化物路線，其中德國研發(fā)布局投入最大。美國全路線布局，由能源部出資，初創(chuàng)公司主導(dǎo)研發(fā)，并與眾多車企達成合作，目標在2030年達到能量密度500Wh/kg。

車企布局：綁定電池廠共同研發(fā)，卡位下一代電池技術(shù)

車企綁定電池廠，提前布局固態(tài)電池技術(shù)，海外車企處于領(lǐng)先地位。海外車企為卡位下一代電池技術(shù)，紛紛入局，其中日系車企布局較早，受政策驅(qū)動，攜手電池企業(yè)共同研發(fā)，歐美車企則通過投資初創(chuàng)企業(yè)進行布局。國內(nèi)車企同樣積極合作固態(tài)電池新秀，如蔚來合作衛(wèi)藍新能源，北汽、上汽、廣汽投資清陶能源等。車企入局為固態(tài)電池企業(yè)提供了資金、技術(shù)、客戶多重保障，有助于推進固態(tài)電池商業(yè)化進程。

應(yīng)用：率先切入高端消費領(lǐng)域，24年開啟規(guī)模化裝車

固態(tài)電池高安全與高比能優(yōu)勢顯著，率先于無人機等成本敏感度低的高端消費領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)小批量產(chǎn)。相較液態(tài)電池，固態(tài)電池作為輕量化高比能電源更適配無人機長續(xù)航要求，此外作為高安全便攜式電源已在可穿戴設(shè)備、兒童消費電子等對安全性要求較高的消費電子產(chǎn)品上實現(xiàn)應(yīng)用。頭部固態(tài)電池廠商均率先于高端消費領(lǐng)域出貨，輝能科技/衛(wèi)藍新能源首條40MWh/200MWh半固態(tài)產(chǎn)線用于無人機等高端消費品。

固態(tài)電池動力儲能領(lǐng)域仍受性能、成本制約，半固態(tài)預(yù)計24年開啟規(guī)模化裝車，30年前后規(guī)模化應(yīng)用于儲能領(lǐng)域。動力方面，固態(tài)電池提升安全和續(xù)航，并有利于打造高電壓平臺、更高效的CTC技術(shù)和熱管理系統(tǒng)。我們預(yù)計短期由安全性驅(qū)動，長期由能量密度驅(qū)動，但目前技術(shù)尚不成熟，22年前以示范運營裝車為主，衛(wèi)藍、清陶、鋒鋰、國軒、孚能半固態(tài)電池均配套商業(yè)化車型，預(yù)計23年開啟小批量裝車發(fā)布，24年預(yù)計開啟規(guī)模化裝車。儲能方面，固態(tài)電池具備本征安全，契合儲能電池高安全要求，但循環(huán)壽命、性價比受限，當前應(yīng)用以示范性儲能項目為主，需技術(shù)突破成本降低后，實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

空間：半固態(tài)23年開始放量，全固態(tài)30年實現(xiàn)商業(yè)化

半固態(tài)先行，23年開始產(chǎn)業(yè)化，全固態(tài)預(yù)計30年開始放量。半固態(tài)電池23年起開始產(chǎn)業(yè)化，但技術(shù)、產(chǎn)品仍不成熟，我們預(yù)計23年出貨量小于1GWh，24年達5GWh左右，25年近20GWh，30年超100GWh，滲透率提升至約1.2%+，35年預(yù)計超300GWh，滲透率提升至2%+；全固態(tài)電池預(yù)計量產(chǎn)還需5-10年，30年開始放量，預(yù)計出貨2-3GWh，35年有望超100GWh，滲透率提升至近0.7%。

變化：減少/取締電解液的使用，增加固態(tài)電解質(zhì)用量

半固態(tài)電池：相比液態(tài)電池，半固態(tài)電池減少電解液的用量，增加聚合物+氧化物復(fù)合電解質(zhì)，其中聚合物以框架網(wǎng)絡(luò)形式填充，氧化物主要以隔膜涂覆+正負極包覆形式添加，此外負極從石墨體系升級到預(yù)鋰化的硅基負極/鋰金屬負極，正極從高鎳升級到了高鎳高電壓/富鋰錳基等，隔膜仍保留并涂覆固態(tài)電解質(zhì)涂層，鋰鹽從LiPF6升級為LiTFSI，封裝方式主要采用卷繞/疊片+方形/軟包的方式，能量密度可達350Wh/kg以上。

全固態(tài)電池：相比液態(tài)電池，全固態(tài)電池取消原有電解液，選用聚合物/氧化物/硫化物體系作為固態(tài)電解質(zhì)，以薄膜的形式分割正負極，從而替代隔膜的作用，其中聚合物性能上限較低，氧化物目前進展較快，硫化物未來潛力最大，負極從石墨體系升級到預(yù)鋰化的硅基負極/鋰金屬負極，正極從高鎳升級到了超高鎳/鎳錳酸鋰/富鋰錳基等，封裝方式采用疊片+軟包的方式，能量密度可達500Wh/kg。

電解質(zhì)：氧化物目前進展最快，硫化物發(fā)展?jié)摿ψ畲?/p>

固態(tài)電解質(zhì)是實現(xiàn)高安全性、能量密度、循環(huán)壽命性能的關(guān)鍵。根據(jù)電解質(zhì)的種類，可分為氧化物、硫化物、聚合物三種路線。聚合物體系率先在歐洲商業(yè)化，優(yōu)點為易于加工、生產(chǎn)工藝兼容、界面相容性好、機械性能好，缺點為常溫離子電導(dǎo)率低、電化學(xué)窗口略窄、熱穩(wěn)定性和能量密度提升有限，因此制約了其大規(guī)模應(yīng)用；氧化物綜合性能最好，優(yōu)點為電化學(xué)窗口寬、熱穩(wěn)定性好、機械強度高，缺點為難以加工、界面相容性差、電導(dǎo)率一般。整體看，氧化物體系制備難度適中，較多新玩家和國內(nèi)企業(yè)選取此路線，預(yù)計采用與聚合物復(fù)合的方式，在半固態(tài)電池中率先規(guī)?；b車；硫化物發(fā)展?jié)摿ψ畲?，?yōu)點為電導(dǎo)率高、兼具強度與加工性能、界面相容性好，缺點為與正極材料兼容度差、對鋰金屬穩(wěn)定性差、對氧氣和水分敏感、存在潛在污染問題、生產(chǎn)工藝要求高。硫化物目前處于研發(fā)階段，但后續(xù)發(fā)展?jié)摿ψ畲?，工藝突破后，可能成為未來主流路線。

聚合物：電導(dǎo)率低，性能提升有限，最早商業(yè)化

聚合物易于合成和加工，率先實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，但常溫電導(dǎo)率低，整體性能提升有限，制約大規(guī)模應(yīng)用與發(fā)展。聚合物固態(tài)電解質(zhì)由高分子和鋰鹽絡(luò)合形成，同時添加少量惰性填料。鋰離子通過聚合物的分段運動，靠不斷的絡(luò)合與解絡(luò)合而傳遞。高分子主要選用聚氧化乙烯(PEO)，對鋰鹽溶解性好，高溫離子電導(dǎo)率高，但室溫中結(jié)晶度高，離子電導(dǎo)率低，需進行改性處理，也可采用聚硅氧烷(PS)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等材料，但也存在室溫離子電導(dǎo)率低，質(zhì)地較脆等問題，仍在研發(fā)改性階段；鋰鹽主要采用LiTFSI，在聚合物中的良好分散能力與穩(wěn)定性；惰性填料主要為氧化物，如TiO2、Al2O3、ZrO2、SiO2等，起到降低聚合物結(jié)晶度，改善機械性能等作用。聚合物由于易加工、工藝兼容等優(yōu)勢，率先在歐洲商業(yè)化，技術(shù)最為成熟，但其電導(dǎo)率低、電化學(xué)窗口窄，僅能和鐵鋰正極匹配，性能上限較低，工作時需持續(xù)加熱至60℃，因此制約了其大規(guī)模應(yīng)用，預(yù)計后續(xù)與無機固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合，通過結(jié)合兩者優(yōu)勢，在應(yīng)用端實現(xiàn)性能突破。

工藝：主流干法濕法技術(shù)各有優(yōu)劣，預(yù)計雙路線并行

聚合物電解質(zhì)制造工藝包括干法工藝、濕法工藝和噴涂工藝，干法濕法工藝應(yīng)用廣泛，兩種工藝均有利弊，為主流工藝，噴涂工藝研究進展緩慢，未獲大規(guī)模應(yīng)用。聚合物電解質(zhì)主流使用用改性高聚合度聚環(huán)氧乙烷(PEO)，主要采用多相催化聚合法合成，生成機理是配位陰離子聚合機理，一般由電池生產(chǎn)企業(yè)直接購置。

濕法工藝與鋰離子電池涂覆工藝類似，首先將聚合物(PEO等)溶解在溶劑(NMP)中，再添加鋰鹽(LiTFSI)、增塑劑和惰性填料等制備成電解質(zhì)漿料，溶液澆鑄法或刮涂法將電解質(zhì)漿料成膜，然后再加熱干燥，使聚合物固化、溶劑揮發(fā)，制成聚合物電解質(zhì)薄膜，根據(jù)載體不同，可分為正極支撐成膜與骨架支撐成膜方式；

干法工藝是將正極和電解質(zhì)漿料高溫熔化形成高粘度糊狀物，并同時返混擠出疊加在正極集流體上，并通過卷壓機壓實，再將負極涂布后通過輥壓法把多層電芯壓實；

聚合物電解質(zhì)工藝難點在于成膜均一性控制和與負極接觸穩(wěn)定性，干法濕法工藝各有優(yōu)劣，后續(xù)預(yù)計雙路線并行，噴涂工藝相關(guān)專利數(shù)量較少，在固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域未獲大規(guī)模應(yīng)用。

氧化物：兼具電導(dǎo)率和穩(wěn)定性，目前發(fā)展進度較快

氧化物兼具電導(dǎo)率和穩(wěn)定性，量產(chǎn)難度適中，目前發(fā)展進度較快。氧化物電解質(zhì)是含有鋰、氧以及其他成分(磷/鈦/鋁/鑭/鍺/鋅/鋯)的化合物，可分為晶態(tài)和非晶態(tài)兩類。非晶態(tài)主要為LiPON型，晶態(tài)類可分為鈣鈦礦型(LLTO)、反鈣鈦礦型、GARNET型(LLZO)、NASICON型(LATP)、LISICON型幾類。整體看，氧化物熱穩(wěn)定性好、電化學(xué)窗口寬、機械強度高，缺點為電導(dǎo)率一般、脆度高難以加工、界面接觸差。量產(chǎn)方面，氧化物體系制備難度適中，較多新玩家和國內(nèi)企業(yè)選取此路線，預(yù)計采用與聚合物復(fù)合的方式，在半固態(tài)電池中率先規(guī)模化裝車。

氧化物：LATP成本優(yōu)勢最佳，LLZO性能優(yōu)勢最優(yōu)

薄膜型產(chǎn)品：通過降低電解質(zhì)厚度，彌補離子電導(dǎo)率問題，但目前僅有非晶態(tài)的LiPON可通過真空蒸鍍制成薄膜，雖離子電導(dǎo)率差，但在較薄厚度時(≤2μm)，面電阻可控，因此倍率性能、循環(huán)性能優(yōu)異。但薄膜型電池容量很小(mAh級)，主要應(yīng)用在微型電子、消費電子領(lǐng)域，但在Ah級電動車領(lǐng)域則需大量串并聯(lián)，工藝困難且造價不菲，應(yīng)用范圍有限。

非薄膜型產(chǎn)品：綜合性能優(yōu)異，可制備容量型電池，目前以LATP、LLZO、LLTO路線為主。LATP電化學(xué)窗口最寬，空氣穩(wěn)定性好，燒結(jié)溫度低，生產(chǎn)成本低，但Ti4+很容易被Li還原，對鋰金屬不穩(wěn)定，整體更具性價比。LLZO綜合離子電導(dǎo)率最高，對鋰金屬穩(wěn)定，含稀有金屬鑭/鋯，燒結(jié)溫度高，生產(chǎn)成本高，需改性修飾處理（如摻Al/Ta、表面包覆等），性能優(yōu)勢最優(yōu)，長期可能潛力更大；LLTO晶體電導(dǎo)率最高，但晶界電導(dǎo)率低，短板效應(yīng)制約總體電導(dǎo)率，且對鋰金屬不穩(wěn)定，預(yù)計競爭力低于LATP/LLZO。

工藝：干法生產(chǎn)簡單成本低，濕法生產(chǎn)可實現(xiàn)納米化

氧化物固態(tài)電解質(zhì)制備方法包括固相法、溶膠凝膠法、共沉淀法等，其中固相法成本低，為目前LLZO的主流生產(chǎn)方式，LATP涂覆需要納米化，因此液相法為主流生產(chǎn)方式。?固相法：將原材料(鋰鹽、鑭/鋯/鋁氧化物等)按比例粉碎、反復(fù)球磨和高溫燒結(jié)制備產(chǎn)品。優(yōu)點為原材料易得、成本低、工藝簡單，缺點為能耗高、晶粒尺寸不均勻、易團聚，影響產(chǎn)品性能，因此對研磨要求較高。

液相法：將原材料(醋酸鋰、有機鑭/鋯鹽等)溶解，混合反應(yīng)后脫水聚合形成溶膠/凝膠，最終低溫煅燒制備產(chǎn)品。優(yōu)點為能耗少，摻雜均勻，顆粒可控，可納米化，缺點為原材料成本高，存在環(huán)保問題，不利于大規(guī)模生產(chǎn)。

硫化物：電導(dǎo)率最高，兼具加工性能，但仍處于研發(fā)階段

硫化物電導(dǎo)率最高，兼具加工性能，潛力最大，但仍處于研發(fā)階段。硫化物離子電導(dǎo)率最高，質(zhì)地軟易加工，可以通過擠壓來增大界面接觸，從而提升電池性能。根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)，硫化物也可分為晶態(tài)和非晶態(tài)兩種。非晶態(tài)主要為LPS型(硫代磷酸)；晶態(tài)可分為Argyrodite型(硫銀鍺礦)、LGPS型(鋰鍺磷硫)、Thio-LISICON型(硫代-鋰快離子導(dǎo)體)。但硫化物固態(tài)電解質(zhì)存在成本高、電化學(xué)穩(wěn)定性差、空氣穩(wěn)定性差(遇水產(chǎn)H2S)、生產(chǎn)工藝難度大等缺點，限制了其在高能量密度(高電壓、鋰金屬)的電池應(yīng)用，目前仍處于研發(fā)階段，但后續(xù)發(fā)展?jié)摿ψ畲螅に囃黄坪?，可能成為未來主流路線。材料選擇方面，LPSCl具備成本優(yōu)勢，預(yù)計主打低端產(chǎn)品路線，LGPS綜合性能最好，但原材料成本高，預(yù)計聚焦中高端產(chǎn)品路線。

工藝：高能球磨法為主流工藝，氣相合成法助力規(guī)模量產(chǎn)

硫化物固態(tài)電解質(zhì)制備方法包括高溫淬冷法、高能球磨法、液相法等，制備過程需在惰性氣體保護下進行。

高溫淬冷法：將原料加熱到熔融溫度，充分接觸反應(yīng)后，急劇降溫到室溫后回火。優(yōu)點是顆粒粉末較細，壓實密度較高缺點是能耗高，操作難度大，在淬冷降溫過程中易生成雜相，得到的材料結(jié)晶度難以控制，適合制備非晶態(tài)硫化物電解質(zhì)。

高能球磨法：將原料混合裝入球磨機上高能球磨，球磨后取出再進行熱處理，優(yōu)點是混合均勻，離子電導(dǎo)率和結(jié)晶度得到改善，缺點是設(shè)備要求較高，制備時間長，僅適合小批量生產(chǎn)，為目前主流制備工藝。

液相法：將原料放置于溶液中攪拌，充分反應(yīng)后蒸發(fā)溶劑，然后再進行熱處理，進而制備固態(tài)電解質(zhì)。優(yōu)點是原料可在溶液中充分接觸，結(jié)晶度可控，缺點是離子電導(dǎo)率偏低，適用于制備薄膜電解質(zhì)。

氣相合成法：以空氣穩(wěn)定的氧化物為原料，一步氣相法合成硫化物電解質(zhì)，制備過程空氣穩(wěn)定，大幅簡化制備工藝，節(jié)約生產(chǎn)時間和制備成本，適合大批量生產(chǎn)，通過調(diào)整摻雜等手段，電導(dǎo)率可達2.45×10-3S/cm。

成本：氧化物成本相對較低，硫化物成本較為昂貴

氧化物電解質(zhì)成本相對較低，硫化物電解質(zhì)成本較為昂貴。根據(jù)4月13日金屬價格，鑭0.62萬/噸，鋯5.13萬/噸，鍺893萬/噸，鉭223萬/噸，鋰90萬/噸，鈦2.42萬/噸，計算得出氧化物電解質(zhì)LLTO金屬成本為2.11萬元/噸，LATP金屬成本為2.81萬元/噸，LLZO金屬成本為6.65萬元/噸，LLZTO金屬成本為32.82萬元/噸，硫化物電解質(zhì)LGPS金屬成本為120.84萬元/噸。整體來看，氧化物電解質(zhì)成本顯著低于硫化物電解質(zhì)，其中LLTO和LATP成本更為低廉，短期性價比更高，LLZO和LLZTO雖性能更好，但成本相對較高。雖然硫化物電解質(zhì)離子導(dǎo)電性最高，發(fā)展?jié)摿ψ畲?，但原材料成本昂貴，仍未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地，預(yù)計未來實現(xiàn)突破后，聚焦中高端產(chǎn)品路線。

半固態(tài)電解質(zhì)：氧化物+聚合物復(fù)合，大幅提升電池性能

半固態(tài)電池主要采用氧化物+聚合物復(fù)合體系，通過原位固態(tài)化等工藝，大幅提升電池性能。半固態(tài)電池保留一定液體含量，并使用氧化物+聚合物電解質(zhì)、氧化物隔膜涂覆與正負極包覆，疊加深度預(yù)鋰化等技術(shù)，提升電池的綜合性能。殘余液相賦予固體電解質(zhì)優(yōu)異的形狀變化能力，使其可以適應(yīng)充/放電中不可避免的體積變化，從而提升循環(huán)和倍率性能。

原位固態(tài)化解決固固界面問題，制備工藝兼容且高效。原位固態(tài)化是半固態(tài)電池中的重要工藝，其與傳統(tǒng)鋰電池制備工藝高度兼容，是將單體（碳酸酯、丙烯酸酯等）與引發(fā)劑混合后注液，通過加熱等方式下聚合固化（變?yōu)榫酆衔铮?。在固化之前，可流動的液態(tài)前驅(qū)體可以充分浸潤電極/電解質(zhì)的空隙，然后在填充區(qū)域聚合為固體，充分保證電極和電解質(zhì)之間的接觸，并僅存留不連續(xù)的液相，使得電池的能量密度和安全性都獲得了顯著的突破。工藝的難點在于保證聚合時的熱控制，從而影響固化的均勻性。

負極：短中期向硅基負極發(fā)展，長期向鋰金屬負極迭代

電池能量密度提升，驅(qū)動負極向高性能迭代，目前以石墨負極為主，中短期向硅基負極發(fā)展，長期有望切換至金屬鋰。鋰電池負極材料目前以石墨為主，具有高電導(dǎo)率和高穩(wěn)定性等優(yōu)勢，但已接近理論比容量(372mAh/g)。硅基負極理論比容量高(4200mAh/g)，但存在體積膨脹(380%)、導(dǎo)電性差和SEI膜不穩(wěn)定的問題，多與石墨摻雜應(yīng)用。鋰金屬負極理論比容量高(3860mAh/g)，電位低(-3.04eV)，導(dǎo)電性優(yōu)異，因此具有巨大潛力，但存在鋰枝晶、循環(huán)時體積變化等問題。液態(tài)電解質(zhì)中，由于硅和電解液發(fā)生副反應(yīng)，消耗硅/鋰/電解液，鋰枝晶容易刺穿隔膜引發(fā)短路的問題，新型負極應(yīng)用受到限制。而固態(tài)電解質(zhì)電化學(xué)窗口更寬，化學(xué)穩(wěn)定性更高，可抑制鋰枝晶生長，因此打開材料選擇空間，預(yù)計中短期向硅基負極發(fā)展，長期向鋰金屬負極迭代。

硅基負極：硅氧中期仍為主流，硅碳長期更具潛力

硅氧中期仍為主流，硅碳長期更具潛力。硅基負極主要分為硅碳負極和硅氧負極兩種路線，硅碳負極以納米硅(Nano-Si)摻混石墨，具有比容量高和首效高的優(yōu)勢，但具有體積膨脹較大、循環(huán)性能差的劣勢，因此對工藝要求較高，需疊加小粒徑和包覆技術(shù)，目前主要應(yīng)用于消費電子和電動工具等領(lǐng)域，工藝突破后潛力更大。硅氧負極以氧化亞硅(SiOx)摻雜石墨，粒徑小均勻度高，循環(huán)和倍率性能更佳，但首效低無法單獨使用，需要通過預(yù)鋰/預(yù)鎂化等處理，率先應(yīng)用于動力電池領(lǐng)域，技術(shù)相對成熟，綜合性能更加均衡。預(yù)計硅基負極中期將以技術(shù)成熟的硅氧負極為主，長期高克容量硅碳負極空間更大。

硅基材料關(guān)鍵在于納米分散化，有效減少表面應(yīng)力，從而緩解體積膨脹問題。硅碳負極由研磨后的納米硅粉與基體材料，通過造粒工藝形成前驅(qū)體，然后經(jīng)表面處理、燒結(jié)、粉碎、篩分、除磁等工序制備。硅氧負極通過納米硅粉和二氧化硅經(jīng)研磨合成一氧化硅，形成硅氧負極材料前驅(qū)體，然后經(jīng)粉碎、分級、表面處理、燒結(jié)、篩分、除磁等工序制備。從工藝端看，硅基負極會拉動硅烷、PAA、單壁管、補鋰劑等材料的需求。

粘結(jié)劑：PAA粘附性更強，更加適配硅基負極

PAA粘結(jié)劑粘附性更強，更加適配硅基負極。硅基負極膨脹率高，傳統(tǒng)SBR+CMC體系粘附性不強，無法發(fā)揮硅基負極性能優(yōu)勢。而PAA側(cè)鏈含較多羧基官能團，可產(chǎn)生較強的氫鍵，從而賦予活性顆粒與集流體之間較強的結(jié)合力，并與硅形成類似SEI膜的包覆層，從而有效提升硅基負極的循環(huán)性能。PAA的粘結(jié)力較強，從而單位添加量減少，并無需CMC等穩(wěn)定劑，但成本更貴，脆性更高，仍需進一步改性或與其他材料結(jié)合。

PAA工藝難點在于分子量集中度的把控。PAA主流生產(chǎn)工藝為丙烯酸經(jīng)過聚合，除水脫水，完成干燥結(jié)晶，或者以濃溶液的形式出貨，難點在于聚合反應(yīng)里面的攪速、溫度等參數(shù)控制，目前PAA產(chǎn)品存在分子量分布較寬的問題。相對于電解液添加劑來說，粘結(jié)劑高分子聚合物的工藝流程的技術(shù)壁壘比較弱，工藝的繁瑣程度也較低。

預(yù)鋰化：摻硅需搭配補鋰，改善首效偏低短板

摻硅需搭配補鋰，改善首效偏低短板。硅基負極首效偏低，首次不可逆鋰損耗達15%~35%，因此必須搭配預(yù)鋰化手段，從而改善首效短板問題。預(yù)鋰化包括負極補鋰和正極補鋰，負極補鋰方式有鋰箔補鋰、鋰粉補鋰、添加劑補鋰等，但工藝難度高、成本較高、安全性低，并未大規(guī)模應(yīng)用。正極補鋰方式主要分為富鋰化合物、二元鋰化合物和鋰復(fù)合物，在正極勻漿過程中添加補鋰材料，工藝簡便且成本較低，為當下最有前景的補鋰技術(shù)。

正極補鋰為中短期主流路線，負極補鋰長期更具潛力。一般來說，在更強調(diào)安全性和工藝兼容性，并對補鋰的容量要求不高時，選擇正極補鋰合適，若需要大容量補鋰時，負極補鋰更加合適，因此預(yù)計中短期以正極補鋰為主，長期負極補鋰更具潛力。正極補鋰方面，主要產(chǎn)品為鐵酸鋰和鎳酸鋰，其中鐵酸鋰用于鐵鋰體系，鎳酸鋰用于三元體系。工藝可分為固相法和液相法兩種，其中固相法成本更低，而液相法純度更高，預(yù)計雙路線并行。

鋰金屬：打造極致能量密度，但亟待解決枝晶、膨脹問題

鋰金屬的能量密度最高，但安全性較差，無法使用在半固態(tài)電池中，預(yù)計在全固態(tài)電池中實現(xiàn)突破。鋰金屬是固態(tài)電池最理想的負極材料，理論比容量高，還原電位最低，因此具有巨大潛力，但需解決鋰枝晶生長、循環(huán)時體積膨脹等問題，以優(yōu)化金屬鋰安全性。半固態(tài)電池含有電解液，無法使用金屬鋰負極，但可以使用負極預(yù)鋰化的方式提升能量密度；全固態(tài)電池可以使用金屬鋰作為負極，但是仍需至少5-10年的突破，才能具備規(guī)模商業(yè)化可能性，預(yù)計應(yīng)用于500Wh/kg以上的高端市場。

鋰金屬采用熔融LiCl電解制備，制備工藝壁壘較低。金屬鋰的制備方法有熔鹽電解法、金屬熱還原法和真空蒸餾法，其中熔鹽電解法為主流制備方式，主要工藝流程為將氯化鋰和氯化鉀等原料混合制成熔鹽，在電解槽內(nèi)通電析出粗鋰，通過爐內(nèi)過濾分離出高純度精鋰，再經(jīng)沉降、真空蒸餾、降溫、澆鑄等工序制成電池級金屬鋰，其中部分低純度金屬鋰經(jīng)過濾后可通過鑄錠、擠壓成型制成工業(yè)級金屬鋰，關(guān)鍵制備在于產(chǎn)品純度。

正極：短期沿用三元體系，長期向高電壓材料迭代

正極材料短期沿用高鎳體系，長期向超高鎳、富鋰錳基、高壓尖晶石等材料迭代。固態(tài)電池電化學(xué)窗口更寬，因此可以使用的正極材料更為廣泛。半固態(tài)/固態(tài)電池短期預(yù)計仍會沿用三元高鎳體系，但或通過單晶化、氧化物包覆、金屬摻雜等手段進一步提升電壓，從而提升電池能量密度。在固態(tài)電解質(zhì)、金屬鋰負極等技術(shù)逐漸成熟后，正極材料預(yù)計向超高鎳、富鋰錳基、高壓尖晶石等新型體系進一步迭代。

正極：鎳錳酸鋰兼具電壓及成本優(yōu)勢，富鋰錳基高比容優(yōu)勢明顯

尖晶石鎳錳酸鋰兼具較高比能、低成本及高安全，難點在于穩(wěn)定高壓正極的界面。鎳錳酸鋰為尖晶石結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性優(yōu)于層狀氧化物，且具有三維Li+擴散通道，倍率性能良好。鎳錳酸鋰以鎳均勻取代錳酸鋰中25%的錳，工作電壓高達4.7V，使比能量超越635Wh/kg，接近三元，遠高于鐵鋰，且其為低鎳無鈷二元正極，成本優(yōu)勢顯著。鎳錳酸鋰的難點在于材料電壓平臺過高(5V)而導(dǎo)致正極界面不穩(wěn)定，可通過金屬摻雜、氧化物包覆及鐵鋰、三元正極復(fù)合等路徑解決。

富鋰錳基具備極高比容、高電壓及成本優(yōu)勢，預(yù)計主流應(yīng)用路線為正極材料復(fù)合。富鋰錳基電壓窗口寬(2.0-4.8V)，常壓下循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)于其他商業(yè)化正極，高壓放電比容量可達250mAh/g以上，與硅碳負極匹配，電芯能量密度有望超越400Wh/kg，且其為低鎳高錳正極，低瓦時成本媲美磷酸鐵鋰。但富鋰錳基電子電導(dǎo)率極低(~10-8S/cm)，高壓下循環(huán)過程中易發(fā)生尖晶石相變，且高壓電極/電解質(zhì)界面副反應(yīng)嚴重，面臨倍率性能差、首次庫倫效率低低(<80%)、循環(huán)容量及電壓衰減等難點，短期無法單一使用，可與現(xiàn)有三元、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極混合降低電壓，提早實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

隔膜：短期保留并增加價值量，長期預(yù)計被取代

隔膜短期仍保留，通過涂覆固態(tài)電解質(zhì)，增加其價值量，長期預(yù)計被取代。半固態(tài)電池中，主流的原位固化工藝仍然需要隔膜來分隔正負極防止短路，并作為載體表面涂覆氧化物或者復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，從而增加價值量。全固態(tài)電池中，全固態(tài)電解質(zhì)也具有隔膜的功能，隔膜是否需要被保留取決于各方案設(shè)計差異，長期來看，隔膜會逐漸退出電池市場。

干法電極工藝：與全固態(tài)電池相容，粘結(jié)劑更換為PTFE等材料

干法工藝是未來電極工藝的迭代方向，優(yōu)勢是提升生產(chǎn)效率、降低成本，難點在于混合均勻，粘結(jié)劑更換為PTFE等材料。傳統(tǒng)濕法電極工藝存在成本較高、工藝復(fù)雜、NMP溶劑有毒等問題，而干法電極工藝是一種無溶劑化的生產(chǎn)技術(shù)，使用高剪切和/或高壓加工步驟來破碎和混合材料，電極膜結(jié)構(gòu)形成更厚，粘結(jié)劑則以纖維狀態(tài)存在，不會阻礙電子和離子傳導(dǎo)，導(dǎo)電性好，節(jié)省了材料、時間和人工等生產(chǎn)成本。但其難點在于市售的粘結(jié)劑顆粒較大，難以均勻分散，進而造成了干法電極良品率低等問題。

半固態(tài)電池仍以濕法電極工藝為主，而全固態(tài)電池需更換干法電極工藝。成膜工藝是固態(tài)電池制造的核心，不同的工藝會影響固體電解質(zhì)膜的厚度和離子電導(dǎo)率。半固態(tài)電池中，材料體系變化有限，因此主要使用傳統(tǒng)濕法電極工藝。而全固態(tài)電池中，硫化物電解質(zhì)對極性有機溶劑極為敏感，同時金屬鋰與易于溶劑反應(yīng)，此外膨脹更加嚴重，傳統(tǒng)的PVDF-NMP體系粘結(jié)強度有限，而干法電極中由PTFE原纖維化構(gòu)成的二維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以抑制活性物質(zhì)顆粒的體積膨脹，防止其從集流體表面脫落，預(yù)計主要使用干法電極工藝。

制造/封裝方式：全固態(tài)電池向疊片+軟包的方向迭代

正極、電解質(zhì)和負極的復(fù)合過程，是固態(tài)電池制備的關(guān)鍵工序，其中溫等靜壓為重要復(fù)合方式。固態(tài)電池可將電極單元直接堆疊內(nèi)串，因此無需內(nèi)部極耳，從而提高制造效率，降低包裝成本。但一體化疊片存在固-固界面接觸問題，需通過施加壓力等手段來進行改善。傳統(tǒng)輥壓等方法可能導(dǎo)致顆粒的重新堆積與變形，目前一種優(yōu)選的方法是采用等溫靜壓法，一般溫度在80-120℃，壓力在300MPa左右，利用氣/液體介質(zhì)均勻傳遞壓力的性質(zhì)，從各個方向?qū)υ嚇舆M行均勻加壓，進而獲得堅實的坯體，預(yù)計在固態(tài)電池領(lǐng)域有較大發(fā)展。

全固態(tài)電池向疊片+軟包的方向迭代。與液態(tài)鋰離子電池相比，固態(tài)電池后段工序不需要注液化成，但需要加壓或者燒結(jié)；制造/封裝方式看，氧化物及硫化物電解質(zhì)柔韌性較弱，更適用于疊片工藝，其內(nèi)部變形、彎曲或斷裂的概率低，此外軟包封裝在能量密度上也具備優(yōu)勢，可容忍充放電過程中的體積變化，因此疊片+軟包的封裝方式最適合于固態(tài)電池。

產(chǎn)業(yè)鏈：半固態(tài)-全固態(tài)迭代，電解質(zhì)-負極-正極梯次升級

固態(tài)電池技術(shù)迭代基于液態(tài)體系，順序遵循固態(tài)電解質(zhì)-新型負極-新型正極。主流廠商按照半固態(tài)到全固態(tài)的發(fā)展路徑布局，核心變化在于引入固態(tài)電解質(zhì)，電解質(zhì)預(yù)計從聚合物+氧化物的半固態(tài)路線，向氧化物半/全固態(tài)路線，再向硫化物全固態(tài)路線迭代；負極從石墨，向硅基負極、含鋰負極，再向金屬鋰負極升級；正極從高鎳三元，向高電壓高鎳三元、超高鎳三元，再向尖晶石鎳錳酸鋰、層狀富鋰錳基等新型正極材料迭代；隔膜從傳統(tǒng)隔膜，向氧化物涂覆隔膜，再向固態(tài)電解質(zhì)膜升級。

產(chǎn)業(yè)鏈方面，電池端企業(yè)主要有寧德時代、比亞迪、衛(wèi)藍新能源、清陶能源、億緯鋰能、贛鋒鋰業(yè)、輝能科技、國軒高科、孚能科技、蜂巢能源等；固態(tài)電解質(zhì)企業(yè)主要有天目先導(dǎo)、藍固新能源、奧克股份、上海洗霸、金龍羽、瑞泰新材等；固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體鋯源/鍺源企業(yè)有東方鋯業(yè)、三祥新材、云南鍺業(yè)、馳宏鋅鍺等；負極企業(yè)有蘭溪致德、貝特瑞、翔豐華等；正極企業(yè)有容百科技、當升科技等；隔膜企業(yè)有恩捷股份等；此外整車企業(yè)以自研或增資入股等方式積極入局，代表公司有豐田、日產(chǎn)、本田等。

半固態(tài)電池國內(nèi)率先量產(chǎn)，23年開始小批量裝車，24年實現(xiàn)規(guī)模放量。國內(nèi)以市場驅(qū)動為主，行業(yè)基本選用可量產(chǎn)的半固態(tài)路線，電解質(zhì)選用聚合物+氧化物復(fù)合路線，正極仍選用高鎳三元體系，負極升級為預(yù)鋰化的硅基負極，實現(xiàn)能量密度360Wh/kg。代表廠商為衛(wèi)藍新能源、清陶能源、贛鋒鋰業(yè)、輝能科技等，已在高端無人機、航天、軍工等高端領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用，23年實現(xiàn)360Wh/kg以上裝車發(fā)布，如蔚來、上汽、賽力斯、高合等，成為產(chǎn)業(yè)化元年，但仍需規(guī)模效應(yīng)降本，24年實現(xiàn)小規(guī)模放量，24-25年迎來商業(yè)化轉(zhuǎn)折點。

寧德時代：推出凝聚態(tài)電池，開啟下一輪創(chuàng)新節(jié)奏的里程碑

推出凝聚態(tài)電池，兼具高比能與高安全，可快速實現(xiàn)量產(chǎn)。寧德時代2023年4月19日推出凝聚態(tài)電池，兼具高比能和高安全，并且可以快速實現(xiàn)量產(chǎn)，是開啟寧德時代下一輪創(chuàng)新節(jié)奏的里程碑，能量密度可高達500Wh/kg。該電池采用高動力仿生凝聚態(tài)電解質(zhì)，構(gòu)建納米級別自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)鏈間相互作用力，在增強微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時，提高電池動力性能，提升鋰離子運輸效率。此外凝聚態(tài)電池還聚合了包括超高比能正極、新型負極、隔離膜以及新工藝等一系列創(chuàng)新技術(shù)，使之既具備優(yōu)秀的充放電性能，又具備高的安全性能。

今年內(nèi)具備車規(guī)級量產(chǎn)能力，同時進行航空級合作開發(fā)。公司正在進行民用電動載人飛機項目的合作開發(fā)，執(zhí)行航空級別標準與測試，滿足航空級別安全與質(zhì)量要求。同時，寧德還將推出凝聚態(tài)電池的車規(guī)級應(yīng)用版本，可在今年內(nèi)具備量產(chǎn)能力。凝聚態(tài)電池的問世將會對實現(xiàn)碳中和產(chǎn)生積極深遠的影響，為追求清潔環(huán)保的未來提供有力支持。

重點布局硫化物全固態(tài)路線，但距離商業(yè)化仍需5年以上。與日韓企業(yè)路線相似，寧德時代直接布局最具潛力的硫化物全固態(tài)電解質(zhì)。寧德時代自13年起申請固態(tài)電池相關(guān)專利，具有多年技術(shù)儲備，其中9項專利內(nèi)容中含有硫化物固態(tài)電解質(zhì)，專利內(nèi)容包含基于硫化物的固態(tài)電解質(zhì)、正極極片、固態(tài)電池、電池材料回收等方面。公司目前已有高能量密度的固態(tài)電池實驗室樣品，但距離實現(xiàn)商業(yè)化仍需5年以上。

以全固態(tài)鋰金屬電池為發(fā)展目標，不斷提升能量密度與安全性。針對高端市場，寧德時代將持續(xù)投入全固態(tài)鋰金屬等新材料技術(shù)的研發(fā)，以鋰金屬負極材料為發(fā)展方向，正極材料由傳統(tǒng)三元向高壓三元、無金屬材料迭代升級，通過不斷攻關(guān)工藝難題與關(guān)鍵技術(shù)，爭取到2030年前后實現(xiàn)真正意義上的超長續(xù)航、安全及具成本競爭力的鋰電池技術(shù)。

比亞迪：專利數(shù)量多覆蓋范圍廣，技術(shù)儲備豐富

深耕固態(tài)電解質(zhì)多年，專利數(shù)量眾多。公司于11年起申請固態(tài)電池相關(guān)專利，截止23年3月已申請50余項，獲30余項專利授權(quán)，申請中專利10余項，專利儲備豐富。

研發(fā)涵蓋多種路線，技術(shù)不斷更新迭代。公司技術(shù)路線包含聚合物、氧化物、硫化物和復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，其中聚合物路線主要包括PEO和聚烯酸酯類，氧化物、硫化物和復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)路線研究范圍廣泛，多種路線同步進行，不斷升級迭代。此外，公司不斷優(yōu)化正/負極材料，對三元正極包覆硫化物電解質(zhì)、鉬酸鹽等以改善離子傳輸和循環(huán)性能；負極采用硅基核殼結(jié)構(gòu)、銻/鉍鋰合金以提高離子/電子電導(dǎo)性和電化學(xué)性能。

技術(shù)儲備豐富，后續(xù)或升級固態(tài)+短刀+CTC體系。公司申請固態(tài)電解質(zhì)相關(guān)的專利覆蓋固態(tài)電解質(zhì)材料、正/負極材料修飾與改性、電池結(jié)構(gòu)、電池包與模組設(shè)計等，專利覆蓋范圍廣泛，技術(shù)儲備豐富，符合公司發(fā)展戰(zhàn)略，結(jié)合傳統(tǒng)電池包向CTC路線發(fā)展的趨勢，推測第三代刀片電池可能使用固態(tài)軟包。

衛(wèi)藍新能源：承接物理所核心專利，工藝技術(shù)全面領(lǐng)先

脫胎于中科院物理所，掌握原位固態(tài)化核心工藝。衛(wèi)藍新能源于2016年成立，由中科院院士陳立泉、研究員李泓、原北汽總工俞會根共同創(chuàng)辦，是中科院物理所固態(tài)電池唯一的產(chǎn)業(yè)化平臺，承接所有相關(guān)專利，研發(fā)實力全面領(lǐng)先，獲小米集團、蔚來資本、華為哈勃、天齊鋰業(yè)、吉利控股等入股。公司主打半固態(tài)路線，采用聚合物+氧化物（LATP為主）復(fù)合路線，首創(chuàng)原位固態(tài)化等八大核心工藝，改善固-固界面接觸，并與液態(tài)電池工藝基本兼容，鑄造產(chǎn)品護城河。

與蔚來、吉利等眾多車企達成合作，23年下半年裝車上線。20年8月，公司溧陽基地中試線投產(chǎn)(0.2gwh)，針對無人機、AGV等消費領(lǐng)域，能量密度達275Wh/kg，支持7C高功率放電。22年6月，公司湖州基底投產(chǎn)(2gwh)，針對動力領(lǐng)域，能量密度達360Wh/kg，23年上半年開始規(guī)模量產(chǎn)，預(yù)計下半年搭載蔚來ET7的150kwh電池包上線，續(xù)航里程突破1000km，成本較為昂貴，仍需規(guī)模效應(yīng)和研發(fā)突破，進一步降本。此外公司已開發(fā)鐵鋰儲能電芯，具備本征安全屬性，能量密度150Wh/kg，已開始示范應(yīng)用(4MWh)。全固態(tài)電池方面，公司計劃24、25年推出400、500Wh/kg產(chǎn)品，量產(chǎn)進度較為領(lǐng)先。

遠期規(guī)劃產(chǎn)能超50gwh，形成完善產(chǎn)業(yè)鏈布局。公司22年底產(chǎn)能2.2gwh，遠期產(chǎn)能規(guī)劃超50GWh。公司電解質(zhì)與天目先導(dǎo)、藍固新能源、盟固利合作，正極與容百、當升簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，負極與天目先導(dǎo)、貝特瑞、天齊鋰業(yè)合作，隔膜與恩捷股份簽約，形成完善產(chǎn)業(yè)鏈布局。

清陶能源：率先實現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)，一體化布局氧化物電解質(zhì)

脫胎于清華大學(xué)材料學(xué)院，率先實現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)。清陶能源成立于2016年，由清華大學(xué)南策文院士領(lǐng)銜，團隊深耕固態(tài)電池20余年，已獲300多項專利授權(quán)。公司已突破核心固態(tài)電解質(zhì)(LATP、LLTO、LLZO)的生產(chǎn)技術(shù)，并可以通過高速分散、流延成型等方式，制備含氧化物顆粒在聚合物骨架上均勻分散的復(fù)合電解質(zhì)膜，擁有粉體、漿料、電解質(zhì)涂覆等完整工序，率先實現(xiàn)了半固態(tài)電池的量產(chǎn)。公司先后獲北汽、上汽、廣汽等公司戰(zhàn)略投資，并與哪吒等車企建立長期合作關(guān)系。

電池產(chǎn)品性能突出，致力量產(chǎn)全固態(tài)電池。18年11月，公司建成首條固態(tài)電池量產(chǎn)線(0.1gwh，400Wh/kg)，應(yīng)用于特種電源、高端數(shù)碼等消費領(lǐng)域。20年7月，搭載清陶固態(tài)電池系統(tǒng)的北汽、哪吒U純電樣車下線，21年11月，輕量化固態(tài)電池產(chǎn)品攜手廣汽埃安亮相車展，電芯能量密度達320Wh/kg。21年12月，與上汽合作完成368Wh/kg，1083kmCLTC續(xù)航的實車驗證，并于23年率先應(yīng)用于上汽自主品牌新款車型。22年11月，與北汽福田聯(lián)合開發(fā)的首套量產(chǎn)商用車固態(tài)電池系統(tǒng)已完成調(diào)試、正式下線。

遠期規(guī)劃產(chǎn)能35gwh，一體化布局固態(tài)電解質(zhì)。公司22年底產(chǎn)能1.7gwh，遠期規(guī)劃產(chǎn)能35gwh。自研自產(chǎn)固態(tài)電解質(zhì)粉體材料，此外與利元亨、當升科技、翔豐華達成戰(zhàn)略合作，保障設(shè)備及正負極材料供給。

贛鋒鋰業(yè)：打造垂直整合業(yè)務(wù)模式，加速半固態(tài)電池量產(chǎn)

打造垂直整合業(yè)務(wù)模式，加速半固態(tài)電池量產(chǎn)。贛鋒鋰業(yè)在2016年成立固態(tài)電池研發(fā)中心，在2017年與中科院寧波材料所許曉雄團隊合作，共建固體電解質(zhì)研究中心，并設(shè)立子公司浙江鋒鋰，建設(shè)第一代固態(tài)電池中試線。公司主打半固態(tài)電池，聚焦于氧化物厚膜路線(GARNET型、LISICON型)，一代產(chǎn)品能量密度達260Wh/kg以上，二代產(chǎn)品達360Wh/kg以上。公司打造垂直整合業(yè)務(wù)模式，穩(wěn)定自供鋰化合物及金屬鋰等材料，已與德國大眾、東風汽車、賽力斯、廣汽埃安、曙光汽車等車企建立合作協(xié)議。

與下游車企深度合作，推動固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化。19年4月，公司與德國大眾簽訂協(xié)議，在電池回收和固態(tài)電池等未來議題進行合作；19年7月，東風汽車與贛鋒鋰電開始合作開發(fā)一代固態(tài)電池系統(tǒng)，22年1月，搭載贛鋒鋰電第一代固態(tài)電池的東風E70示范運營車投入市場，實測續(xù)航426公里，搭載贛鋒鋰電第二代固態(tài)電池的東風汽車預(yù)計24年裝車，續(xù)航預(yù)計超1000公里；22年8月，公司與廣汽埃安簽署協(xié)議，后者支持贛鋒鋰電固態(tài)電池開發(fā)工作，在綜合技術(shù)、質(zhì)量、成本具有市場競爭力的條件下，優(yōu)先引入贛鋒鋰電新型電池方案；23年2月，贛鋒鋰電宣布搭載公司半固態(tài)電池的純電動SUV賽力斯-SERES-5規(guī)劃于23年上市。

遠期規(guī)劃產(chǎn)能超40gwh，推動鋰產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。固態(tài)電池方面，公司22年底產(chǎn)能2gwh，遠期規(guī)劃產(chǎn)能超40gwh。江西新余基地二期規(guī)劃第一代固態(tài)產(chǎn)能4gwh，目前已具備產(chǎn)能2gwh，23年底預(yù)計升至4gwh，三期規(guī)劃新型電池產(chǎn)能6gwh；重慶兩江基地規(guī)劃新型電池產(chǎn)能20gwh，預(yù)計第二代固態(tài)鋰電池為主；廣東東莞基地規(guī)劃新型電池產(chǎn)能10gwh，項目建設(shè)內(nèi)容包括半固態(tài)電芯。固態(tài)電池推動公司的鋰產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，金屬鋰方面，公司目前在宜春、奉新具備金屬鋰設(shè)計產(chǎn)能為2160噸，并計劃在宜春、青海分期投資建設(shè)金屬鋰7000噸產(chǎn)能。

輝能科技：專注氧化物固態(tài)路線，綁定奔馳深度合作

專注氧化物固態(tài)電池路線，三大核心技術(shù)構(gòu)筑護城河。輝能科技于2006年在中國臺灣成立，創(chuàng)始人楊思枏來自臺灣大學(xué)化學(xué)工程系，公司專注于氧化物固態(tài)電池領(lǐng)域，具備完善的專利壁壘(500+)，可實現(xiàn)50層以上堆疊，并達到99.9%單層電芯良率和94%多層電芯良率，目前選用811正極+硅氧負極半固態(tài)路線(3%wt)，能量密度超270Wh/kg，未來向全固態(tài)+鋰金屬迭代。公司具備獨特的的商業(yè)模式，可以直接以Inlay形式出貨(正負極、電解質(zhì)組成的薄片)，并具備三大核心技術(shù)：1）MAB：多軸向雙極電池技術(shù)，采用CTP+內(nèi)部串聯(lián)方式，大幅提升封裝效率；2）LCB：通過Ceramion內(nèi)導(dǎo)技術(shù)降低內(nèi)阻、Logithium封裝技術(shù)提升加工性能，進而解決氧化物電解質(zhì)的導(dǎo)電性和脆性問題；3）ASM：主動隔斷高溫產(chǎn)熱及釋放，鈍化正負極，提升安全性。公司預(yù)計可憑借核心技術(shù)，在生產(chǎn)規(guī)模達7gwh后，價格實現(xiàn)與液體電池Pack持平。

綁定奔馳團隊進行深度合作，遠期規(guī)劃產(chǎn)能120gwh。16年公司開始與奔馳合作，送樣車規(guī)級電芯，22年1月雙方簽署合作協(xié)議，共同開發(fā)固態(tài)電池，同時奔馳在輝能董事會占據(jù)一席，幫助其在歐洲建立生產(chǎn)制造廠，首款全新固態(tài)車型預(yù)計將在未來幾年推出，并將逐漸在未來五年搭載在一系列乘用車當中。此外，公司已與VinFast、ACC、FEV、Gogoro、蔚來、一汽等車企建立合作關(guān)系。產(chǎn)能方面，13年首條中試線開始運營，17年10月投產(chǎn)消費類產(chǎn)線(臺灣G1，40mwh)，23年初投產(chǎn)動力類產(chǎn)線(臺灣G2，22年底0.5gwh，23年底3gwh)，遠期規(guī)劃產(chǎn)能超120gwh。此外公司與韓國浦項制鐵達成協(xié)議，合作開發(fā)并制造相關(guān)正負極和固態(tài)電解質(zhì)材料。

億緯鋰能：半固態(tài)22年裝車測試，全固態(tài)技術(shù)迭代始于鹵化物

擁有半固態(tài)+全固態(tài)技術(shù)，半固態(tài)產(chǎn)品22年率先裝車驗證。22年12月，億緯鋰能在新技術(shù)新產(chǎn)品發(fā)布會中公布了半固態(tài)、全固態(tài)電池產(chǎn)品及未來技術(shù)布局，首代半固態(tài)技術(shù)基于50Ah軟包電池，能量密度330Wh/kg，循環(huán)壽命超過1000次，電池工作溫度范圍擴展至-20~80°C，產(chǎn)品已于22年完成設(shè)計定型，目前處于裝車測試階段。

首代全固態(tài)電池基于鹵化物路線，將運用于高端消費電池領(lǐng)域。公司已有的全固態(tài)薄膜軟包電池技術(shù)基于鹵化物體系，可適應(yīng)特殊高溫及彎折條件，搭配高鎳正極可以在150°C高溫溫區(qū)穩(wěn)定放電，柔性技術(shù)使電池在120°彎曲條件仍可正常充放電。公司計劃于24年完成全固態(tài)電池1.0技術(shù)研發(fā)，能量密度為350Wh/kg，循環(huán)壽命300次以上，首代全固態(tài)電池產(chǎn)品在機器人/消防設(shè)備、內(nèi)置醫(yī)療、VR/曲面屏等高端消費領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。

重點布局氧化物、硫化物、鹵化物全固態(tài)路線，進一步提升能量密度及安全性。公司在固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域擁有數(shù)十年研發(fā)經(jīng)驗，公司全固態(tài)技術(shù)迭代將分為三個階段，未來將重點研發(fā)氧化物、硫化物、鹵化物路線，旨于打造高比能、極致安全的固態(tài)電池體系。目標于28年實現(xiàn)全固態(tài)電池3.0技術(shù)迭代，能量密度提升至550Wh/kg、循環(huán)壽命1000次+、且具備高安全性、高柔性、耐高溫等特性，以滿足動力電池領(lǐng)域需求。

國軒高科：技術(shù)儲備豐富，半固態(tài)產(chǎn)品23年批量交付

采用氧化物包覆+原位固態(tài)化工藝，半固態(tài)產(chǎn)品23年批量交付。22年5月，公司發(fā)布首款半固態(tài)電芯產(chǎn)品，通過固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合正極(LATP包覆)、固態(tài)電解質(zhì)功能離子膜、單體原位固態(tài)化技術(shù)、摻硅補鋰、復(fù)合集流體等工藝，實現(xiàn)單體能量密度360Wh/kg，Pack能量密度260Wh/kg，配套車型的電池包電量達160kwh，續(xù)航里程超過1000km，預(yù)計首批搭載高合汽車HiPhiX，以超高電池包升能服務(wù)方式，在23年批量交付。產(chǎn)能方面，預(yù)計公司22年底半固態(tài)產(chǎn)能1gwh左右，23年H1正式投產(chǎn)更大規(guī)模的半固態(tài)產(chǎn)線。

目標25年量產(chǎn)全固態(tài)電池，打造高電壓無模組電池包。公司已有400Wh/kg的三元半固態(tài)電池實驗室原型樣品，未來還將通過技術(shù)創(chuàng)新落地硅基負極迭代，鋰金屬負極和預(yù)鋰技術(shù)，加速液態(tài)電池向半固態(tài)過渡，最終實現(xiàn)全固態(tài)，目標是25年后做出能量密度800Wh/L+、對應(yīng)400Wh/kg+、循環(huán)800次的全固態(tài)電池，采用富鋰材料、硫系或其他正極材料，負極方面采用鋰負極及界面修飾技術(shù)，打造內(nèi)串高電壓無模組電池包。

孚能科技：率先量產(chǎn)搶占先機，推出SPS全新解決方案

搭載嵐圖追光率先量產(chǎn)裝車，推出SPS全新解決方案。2021年，孚能科技成功研發(fā)9系高鎳三元半固態(tài)電芯，可實現(xiàn)能量密度330Wh/kg、循環(huán)壽命1500+次、成本目標0.1$/Wh。22年9月，公司發(fā)布SPS大軟包方案，引入半固態(tài)電芯設(shè)計，提升電池的本征安全，材料成本降低33%，提升體積利用率到75%，帶電量涵蓋80kWh到150kWh，同時開始量產(chǎn)第一代半固態(tài)電池。22年12月，東風嵐圖C級乘用車“追光”開始預(yù)售，搭載“云母”電池系統(tǒng)，其中82kWh電池包為業(yè)內(nèi)率先量產(chǎn)裝車半固態(tài)系統(tǒng)，對應(yīng)電池能量密度170Wh/kg，預(yù)計由孚能科技提供。此外，公司已獲廣汽、吉利、東風等車企的SPS定點，并已為奔馳送樣固態(tài)電池進行測試，預(yù)計27年后量產(chǎn)裝車。

SPS預(yù)計23年起規(guī)模放量，全固態(tài)電池預(yù)計30年推出。產(chǎn)能方面，SPS技術(shù)將同步規(guī)劃于公司新產(chǎn)能中，并逐步迭代已有產(chǎn)線。SPS產(chǎn)能方面，贛州基地(規(guī)劃30gwh，一期12gwh)預(yù)計23年H2投產(chǎn)，并計劃未來于蕪湖基地(規(guī)劃24gwh)、廣州基地(規(guī)劃30gwh)落地SPS產(chǎn)能，此外鎮(zhèn)江一期產(chǎn)線稍加調(diào)整后即可適用于生產(chǎn)未來330Wh/kg產(chǎn)品。產(chǎn)品迭代方面，公司已儲備350Wh/kg的產(chǎn)品，并向400Wh/kg方向升級，預(yù)計30年推出全固態(tài)電池，能量密度達到400-500Wh/kg。

蜂巢能源：開發(fā)半固態(tài)短刀電池，布局硫化物全固態(tài)路線

與寧波材料所深度合作，開發(fā)果凍電池、硫系全固態(tài)電池。蜂巢能源于2018年注冊成立，陳少杰任固態(tài)電池研發(fā)中心總監(jiān)，曾任中科院寧波材料所高級工程師，同時子公司日本蜂巢專注于固態(tài)電池和前沿技術(shù)開發(fā)。半固態(tài)電池方面，公司果凍電池采用安全涂層和凝膠電解質(zhì)技術(shù)，實現(xiàn)高的離子電導(dǎo)率(接近電解液水平)和高的阻燃性(空氣中不可燃)。一代電芯形式多樣，包括方形短刀(230Wh/kg)、軟包電芯(270Wh/kg)，循環(huán)壽命2000次以上，二代電芯擬完成300-350Wh/kg技術(shù)開發(fā)，預(yù)計選用聚合物+氧化物路線，目前處于中試階段。全固態(tài)電池方面，實現(xiàn)離子電導(dǎo)率10mS/cm，電解質(zhì)膜厚20μm，能量密度350-400Wh/kg，循環(huán)壽命1000次，已順利通過針刺、200℃熱箱等實驗測試，目前處于樣件階段。

海外主打全固態(tài)路線，各國力爭實現(xiàn)商業(yè)化

全固態(tài)電池25年集中量產(chǎn)，28年大規(guī)模商業(yè)化放量。各國廠商研發(fā)生產(chǎn)模式差異化，主要通過自行研發(fā)、聯(lián)合研發(fā)及投資初創(chuàng)公司，以全固態(tài)路線為主，材料體系選擇多樣，技術(shù)迭代迅速，部分企業(yè)已交付A樣，將于25年集中量產(chǎn)。

美國：初創(chuàng)企業(yè)風靡，商業(yè)化進程較快。著重于推動電動車產(chǎn)業(yè)鏈本土化，擁有大量固態(tài)電池初創(chuàng)公司，創(chuàng)新為主打，風格以快速融資上市為主要目的，技術(shù)路徑多為聚合物電解質(zhì)和氧化物電解質(zhì)，負極采用鋰金屬，商業(yè)化進程較快，代表廠商為SolidPower、SES、QuantumScape等。

日本：組織產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，全力搭建硫化物技術(shù)體系。日本廠商普遍較早布局固態(tài)電池，通常以企業(yè)與機構(gòu)聯(lián)合研發(fā)的形式推進，主攻硫化物固態(tài)電解質(zhì)，代表廠商包括豐田、松下、日產(chǎn)等企業(yè)。

韓國：內(nèi)部研發(fā)與外部合作并行，主攻硫化物技術(shù)體系。研究模式以企業(yè)自行研究和外部合作并行為主，技術(shù)路線集中于硫化物體系，電芯開發(fā)速度遜于日本，但韓企延續(xù)正負極材料研發(fā)優(yōu)勢，有望較快搭建固態(tài)電池材料供應(yīng)鏈，領(lǐng)先廠商包括三星SDI、LG、SKI等企業(yè)。

QuantumScape：主打鋰金屬固態(tài)電池，創(chuàng)新無負極設(shè)計

脫胎于斯坦福大學(xué)，深度綁定大眾集團。公司2010年創(chuàng)立，擁有超300項電池技術(shù)專利，成功開發(fā)唯一一款具有汽車OEM認證的鋰金屬固態(tài)電池，研發(fā)實力國際領(lǐng)先，創(chuàng)立至今獲得超20億美元投資，包括比爾蓋茨、大眾、馬牌和上汽等機構(gòu)，公司深度綁定大眾，18年與其成立合資制造企業(yè)，20年獲單筆增資2億美金。

氧化物、硫化物雙重材料體系，無負極、固態(tài)陶瓷隔膜創(chuàng)新結(jié)構(gòu)提升電池性能。相較LIB，QS在固態(tài)電池結(jié)構(gòu)設(shè)計中取消傳統(tǒng)負極材料層，以兼具隔膜/負極作用的固態(tài)陶瓷電解質(zhì)取代電解液，充電時集流器將沉積鋰離子形成鋰金屬負極，提升體積、能量密度，而固態(tài)電解質(zhì)滿足高導(dǎo)電性的同時可抗枝晶，防止內(nèi)部短路。公司開發(fā)雙重固態(tài)電解質(zhì)材料體系，以LLZO石榴石型氧化物體系為主打，LGPS硫化物體系為儲備，電池性能顯著，1）15分鐘可快充至80%；2）800次循環(huán)后保持80%+容量；2）1000Wh/L存儲電量（380-500Wh/kg），續(xù)航提升80%，最高可達2000公里。

實現(xiàn)首批原型電池交付，計劃28年實現(xiàn)91GWh產(chǎn)能。QS當前已向客戶交付首批24層原型固態(tài)電池第一批A樣，QS-0預(yù)試生產(chǎn)線正開發(fā)建設(shè)，預(yù)計23年實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，陶瓷固態(tài)電解質(zhì)隔膜生產(chǎn)峰值可達8000片薄膜/周，預(yù)計23年開始試產(chǎn)部分固態(tài)電池，25年實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)?，F(xiàn)有計劃在24年0.25GWh電池產(chǎn)能，25年0.75GWh，28年91GWh。公司已與6家汽車OEM簽訂了QS-0電池合同，還與固定儲能系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)者Fluence簽署QS-0電池使用協(xié)議。

SolidPower：電解質(zhì)、固態(tài)電池并驅(qū)，寶馬交付在即

背靠福特、寶馬，硫化物固態(tài)電解質(zhì)/固態(tài)電池為兩大核心業(yè)務(wù)。SP12年成立，與寶馬、福特簽訂聯(lián)合開發(fā)協(xié)議，并獲美國空軍、國家科學(xué)基金會支持。公司兩款核心產(chǎn)品為高能量密度固態(tài)電池、硫化物固態(tài)電解質(zhì)，前者潛在客戶有SKI、豐田、現(xiàn)代、LG、松下與三星，后者含福特、寶馬、SKI等，SP電池涵蓋三種材料體系，1）NCM層狀正極+硅基負極+硫化物電解質(zhì)；2）NCM層狀正極+金屬鋰負極+硫化物電解質(zhì)；3）FeS2正極+金屬鋰負極+硫化物電解質(zhì)。

高硅全固態(tài)電池容量發(fā)揮、循環(huán)性能優(yōu)異。公司硫化物固態(tài)電解質(zhì)室溫離子電導(dǎo)率達1-9mS/cm，所研發(fā)的高硅全固態(tài)電池目標使用2000mAh/g硅基負極材料，開發(fā)容量容量≥2Ah，可用比能量≥350Wh/kg，循環(huán)壽命≥1000周，成本≤100美元/kWh的全固態(tài)電池。從項目進展及性能來看，其硅基負極材料3mAh/cm2面容量電極下可實現(xiàn)1500mAh/g容量發(fā)揮，首次庫倫效率92%，循環(huán)100周容量保持率達到95%。

試驗線周產(chǎn)300塊固態(tài)電池，規(guī)劃25/27年實現(xiàn)硅基/金屬鋰全固態(tài)電池量產(chǎn)。19年SP第一條中試線投運，20H2進OEM交付驗證320Wh/kg的2Ah鋰金屬電池，22年5月第二條中試線建成，Q3向福特、寶馬交付150塊20Ah電池測試，當前每周硫化物全固態(tài)電池試制量約300塊，預(yù)計21-23年100Ah產(chǎn)能6.5MWh/年，23-25年100MWh年產(chǎn)能，25-27年產(chǎn)能為10GWh/年；固態(tài)電解質(zhì)方面，22H2產(chǎn)能預(yù)計2.5噸/月，在丹佛地區(qū)開設(shè)第二工廠，規(guī)劃年產(chǎn)30噸。近期寶馬與公司將共同在慕尼黑建立一條全固態(tài)電池原型產(chǎn)品生產(chǎn)線，公司計劃23年向?qū)汃R交付用于測試的全尺寸汽車電芯，第一輛采用全固態(tài)電池技術(shù)的BMW原型車計劃在25年前問世。

SES：混合鋰金屬電池另辟蹊徑，25年迎來裝車量產(chǎn)

誕生于MIT，深耕混合液態(tài)鋰金屬電池。12年創(chuàng)建，目前全球唯一擁有混合鋰金屬電池樣品且經(jīng)過驗證的電池公司，電池負極由鋰金屬和特制高濃度電解液組成，核心材料技術(shù)有高濃度溶劑鹽電解質(zhì)（低揮發(fā)性和自熄性）、復(fù)合負極涂層（轉(zhuǎn)變枝晶生長方向&降低體積膨脹幅度）、寬幅鋰金屬負極、聚合物隔膜（自斷電）、高能量密度正極等，公司三大業(yè)務(wù)平臺為：1）新材料開發(fā)平臺Hermes，所產(chǎn)4Ah小電芯軟包電池較LIB減輕24%質(zhì)量，提升77%能量密度和35%續(xù)航，已有車企對接開發(fā)A樣；2）鋰金屬電池工程制造平臺Apollo，已發(fā)布全球單體容量最大的107Ah鋰金屬電池，重量0.982kg，能量密度417Wh/kg、935Wh/L；3）安全軟件Avatar，AI軟件追蹤全生產(chǎn)流程。

已通過第三方驗證，混合鋰金屬電池性能優(yōu)異。1）電解質(zhì)方面，SES開發(fā)的特殊電解液不僅可以減緩鋰枝晶生長，還可將其形態(tài)由尖銳的枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)槊芗练e結(jié)構(gòu)，減少枝晶刺穿隔膜概率；2）鋰金屬電池方面，公司產(chǎn)品性能業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，4.2Ah25層小電芯實測能量密度370Wh/kg和700Wh/L，15分鐘內(nèi)實現(xiàn)80%充電，還通過針刺、耐熱、過充、外短路等安全測試，預(yù)計550次循環(huán)壽命下90%容量保留率；100Ah樣品預(yù)計能量密度超400Wh/kg和1000Wh/L。

23/28年產(chǎn)能1/100GWh，25年量產(chǎn)。與通用、現(xiàn)代開展A樣合作，上海工廠A樣電池產(chǎn)線一期0.2GWh22年投產(chǎn)，二期0.8GWh23Q1投產(chǎn)，總計1GWh產(chǎn)能，全球最大；電解液5噸/年，后續(xù)擴至250噸/年；韓國忠州產(chǎn)線已生產(chǎn)50Ah/100Ah電池。23年啟動電池BC樣10GWh產(chǎn)線建設(shè)，預(yù)計23H2交付B樣，24年提供C樣，25年量產(chǎn)，26年規(guī)劃第二階段30GWh工廠，27年產(chǎn)能80GWh+，28年100GWh。此外，還與吉利、上汽、富士康、天齊等合作。

FactorialEnergy：特有FEST技術(shù)，成功試制40Ah固態(tài)電池

瞄準聚合物路線，F(xiàn)EST電解質(zhì)系統(tǒng)技術(shù)斬獲奔馳、Stellantis合作。FactorialEnergy成立于2020年，其FEST技術(shù)（Factorial電解質(zhì)系統(tǒng)技術(shù)）可利用專有的聚合物固體電解質(zhì)材料，匹配高壓和高能量密度的電極，實現(xiàn)高安全的電池性能，并增加續(xù)航里程20%-50%，同時具備嵌入式兼容特性，可輕松集成至現(xiàn)有鋰離子電池制造設(shè)備。目標400Wh/kg和1000Wh/L的能量密度，21年FE成功制作40Ah固態(tài)電池原型，能量密度350Wh/kg，體積能量密度770Wh/L，循環(huán)675次后容量保持率更是高達97.3%，分別斬獲現(xiàn)代、奔馳和Stellantis投資與合作。

40Ah電池已實現(xiàn)規(guī)?；?，100Ah電池有望26年量產(chǎn)。22Q1公司于新英格蘭建設(shè)先導(dǎo)產(chǎn)線，建成后將規(guī)模化生產(chǎn)固態(tài)電池，并供貨給客戶進行測試，預(yù)計23年初投入運營。22H2FE電池已與多家世界頂級OEM公司啟動產(chǎn)品送樣。23年1月，公司已成功在40Ah電池中實現(xiàn)規(guī)模化，并推出100Ah固態(tài)電池原型，F(xiàn)E100Ah電池使用更少的鈷材料，能量密度較LIB提升30%，下一代目標提升50%。公司將與奔馳于22年內(nèi)測試原型車，27年內(nèi)實現(xiàn)小批量量產(chǎn)，Stellantis100Ah電池有望26年實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。

IonicMaterials：先進材料廠商，實現(xiàn)固態(tài)電解質(zhì)室溫傳導(dǎo)

美國材料科技先鋒公司，專注聚合物電解質(zhì)優(yōu)化鋰電池技術(shù)。IonicMaterials材料技術(shù)公司創(chuàng)始人MikeZimmerman擁有30多年的聚合物專業(yè)知識，公司致力于聚合物研究以代替液態(tài)電解質(zhì)，并作將其聚合物電解質(zhì)為先進材料供應(yīng)商出售給電池行業(yè)。公司突破性產(chǎn)品為首款在室溫下能完全發(fā)揮作用、傳導(dǎo)離子的聚合物固體電解質(zhì)，室溫離子電導(dǎo)率高達1.3mS/cm，鋰離子遷移數(shù)0.7、5V高電壓能力、高彈性模量、可承受正極高負載、低成本合成原料，且可與鋰和堿性電池兼容。公司固態(tài)電解質(zhì)專利表明其由結(jié)晶樹脂制成（聚苯硫醚，聚苯醚，聚醚醚酮和聚砜），在將樹脂、離子材料和摻雜劑混合后，擠出成膜，當前IonicMaterials正生產(chǎn)少量的膠片進行測試。

豐田：專利數(shù)量一騎絕塵，預(yù)計25年實現(xiàn)全固態(tài)量產(chǎn)

主攻硫化物體系，專利數(shù)量遙遙領(lǐng)先。豐田于90年開始布局固態(tài)電池研究，08年與伊利卡合作研發(fā)，19年試制全固態(tài)電池樣品亮相，次年展示固態(tài)電池原型車，并與松下成立合資企業(yè)共同研發(fā)，2000-22年初固態(tài)電池專利達1331項，遠超第2（松下445項），其中硫化物電解質(zhì)專利300余項。豐田選擇高離子傳導(dǎo)性的硫化物固態(tài)電解質(zhì)，正負極沿用現(xiàn)下主流LIB活性材料，層狀氧化物系正極（鈷酸鋰、NMC、NCA等），碳素系負極。

四大技術(shù)降低電池內(nèi)阻、提升輸出密度，打開全固態(tài)電池商業(yè)化道路。豐田通過涂覆正極活性材料（10nm鈮酸鋰涂覆層）、濕涂工藝覆薄固體電解質(zhì)層、漿料旋流均一分散活性物質(zhì)、加壓致密化電極等四大核心技術(shù)，提升固態(tài)電池體積功率密度至約2.5kW/L，體積能量密度至約400Wh/L，為2010年左右鋰離子電池的2倍。

加碼電池研發(fā)投資，預(yù)計25年小規(guī)模量產(chǎn)。豐田計劃到2030年投入1.5萬億日元用于開發(fā)動力電池及其電池供應(yīng)鏈，預(yù)計在2025年前實現(xiàn)全固態(tài)電池小規(guī)模量產(chǎn)，并首先搭載于混動車型，2030年前推出全固態(tài)電池電動車型，實現(xiàn)持續(xù)的、穩(wěn)定量的固態(tài)電池生產(chǎn)。

松下：技術(shù)路線多樣，引入AI加速量產(chǎn)進程

AI可視化研究改善電池性能，預(yù)先應(yīng)用于固態(tài)電池研發(fā)。松下18年開發(fā)AI高科技材料分析手法，通過將EELS和AI機器學(xué)習相結(jié)合，可在高速且高分辨率條件下，可視化鋰離子電池內(nèi)部材料在電池工作過程中的行動狀態(tài)，從而觀察影響充放電性能以及容量密度的電極材料(活性材料的LiCoO2，以及石墨等)的做功狀態(tài)，改善電池性能。目前，松下已經(jīng)將AI技術(shù)預(yù)先應(yīng)用于全固態(tài)電池的研發(fā)中，通過鋰離子濃度分布分析，研究與電解質(zhì)接觸的電極表面附近的變化，推動離子電導(dǎo)性、鋰枝晶等難題的加速攻克。

技術(shù)路線多樣，與豐田強強聯(lián)手加快量產(chǎn)進程。18年松下成功制備出兼具高離子電導(dǎo)、高化學(xué)/電化學(xué)穩(wěn)定性和可塑性的固態(tài)鹵化物電解質(zhì)（LYC/LYB），并以鋰銦合金為負極、鈷酸鋰為正極，在商品化電池裝配條件下實現(xiàn)整體式全固態(tài)電池的正常工作，首周庫倫效率高達94.8%。繼鹵化物之后，22年公司聯(lián)合豐田公開另一項固態(tài)電池技術(shù)，旨在采用NCA正極、硫化固態(tài)電解質(zhì)、合金（硅基）負極材料體系與創(chuàng)新涂覆工藝降低內(nèi)阻。23年2月，公司公布全新混合陰離子固態(tài)電解質(zhì)LiNbOCl4以及LiTaOCl4（氧鹵化物），可實現(xiàn)10.4-12.4mS/cm的超高離子電導(dǎo)率，超過或相當于有機液態(tài)電解質(zhì)。

三星SDI：解決三大行業(yè)難題，量產(chǎn)之路快人一步

率先布局硫化物體系，搶占先發(fā)、技術(shù)優(yōu)勢。公司13年引入固態(tài)電池技術(shù)，18年與LG、SKI投資相關(guān)研發(fā)項目，20年發(fā)表能量密度超400Wh/kg、單次續(xù)航里程超800公里、循環(huán)壽命1000+的硫化物全固態(tài)電池研究成果，當前已申請63項專利。SDI公司的ASB（全固態(tài)電池）采用高導(dǎo)電性硫化物型固態(tài)電解質(zhì)、高鎳NCA正極、新型負極和堆疊技術(shù)，展現(xiàn)優(yōu)異電池性能表現(xiàn)。

預(yù)計引進Ag-C負極、SUS集電器、硫銀鍺礦型電解質(zhì)及LZO涂層等核心技術(shù)。三星在NatureEnergy公布的硫化物全固態(tài)電池中引入Ag-C復(fù)合負極、不銹鋼SUS集電器、輝石型硫化物（硫銀鍺礦）電解質(zhì)及LZO涂層技術(shù)，解決負極鋰離子過量不均勻沉積、避免鋰枝晶形成、減小界面阻抗、斷絕副反應(yīng)，實現(xiàn)1000次+充放電循環(huán)、庫倫效率＞99.8%、900Wh/L能量密度（豐田、松下能量密度僅700Wh/L，庫倫效率約90%）。

業(yè)界首條固態(tài)電池測試線動工，加速商業(yè)化、量產(chǎn)進程。三星21Q4完成PPScaleMaterial工作，22Q4實現(xiàn)MPScaleMaterial測試，計劃23Q4實現(xiàn)20Ah試制電芯，27年量產(chǎn)900Wh/L全固態(tài)電池。同年固態(tài)電池制造試驗線（S-line）開工，規(guī)模約6500㎡，并計劃引進純電池電極板、固體電解質(zhì)加工設(shè)備和電池組裝設(shè)備。目前公司已在實驗室內(nèi)研發(fā)出2款固態(tài)電池原型，S-Line完成后有望大規(guī)模試生產(chǎn)，加速量產(chǎn)進程，現(xiàn)代汽車或?qū)⒋钶d其固態(tài)電池。

LGES：聚合物/硫化物并行，全球合作加速商業(yè)化

布局全球聯(lián)合研發(fā)，全面開放式創(chuàng)新加速固態(tài)電池進程。21年公司與UCSD共同開發(fā)“常溫驅(qū)動長壽命全固態(tài)電池”項目，其電池采用硫化物固態(tài)電解質(zhì)、NMC811正極與全硅負極，實現(xiàn)室溫快充的突破、循環(huán)壽命500+。22年6月，公司與德國研究機構(gòu)EM共同設(shè)立新一代電池技術(shù)研發(fā)中心，加速全固態(tài)電池開發(fā)。同時，與2家德國研究所建立研究伙伴關(guān)系，聯(lián)合研究新電池技術(shù)。

LGES現(xiàn)階段專注于聚合物（半）固態(tài)電池，有望26年實現(xiàn)量產(chǎn)。LG在固態(tài)電池領(lǐng)域同時開發(fā)基于聚合物和基于硫化物的固態(tài)電池技術(shù)，引入差異化材料和創(chuàng)新工藝技術(shù)，如添加鋁的四元電池（NCMA）和LongCell，LG計劃于26年推出650Wh/L的聚合物固態(tài)電池，28年推出750Wh/L的聚合物固態(tài)電池和完成硫化物全固態(tài)電池開發(fā)，30年推出超過900Wh/L的硫化物固態(tài)電池，有望逐步應(yīng)用于電動汽車和飛機領(lǐng)域。

SKI：主打外部合作模式，硫化物固態(tài)電池25年落地

SKI：外部合作布局全固態(tài)電池，主打硫化物體系，規(guī)劃25年交付。18年SKI和LG、SDI組成共研聯(lián)盟，20年與諾貝爾化學(xué)獎得主古迪納夫合作開發(fā)新型凝膠聚合物電解質(zhì)，21年3000萬美元入股SolidPower，以其硫化物固態(tài)電解質(zhì)、專利電池設(shè)計和生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)，開發(fā)生產(chǎn)固態(tài)電池，采用NCM正極、高含量硅負極和硫化物電解質(zhì)，目標密度930Wh/L+，未來60%-70%電池產(chǎn)線將用于生產(chǎn)固態(tài)電池。22年SKI與佐治亞理工學(xué)院SeungwooLee團隊合作，旨在提升固體電解質(zhì)離子導(dǎo)電率。

沿用現(xiàn)有鋰電池產(chǎn)線，計劃25年落地使用。SKI和SolidPower規(guī)劃沿用現(xiàn)有鋰離子電池工廠設(shè)備生產(chǎn)全固態(tài)電池，減少投資成本，旨在較競爭對手提前交付固態(tài)電池，計劃在25年前推出使用鎳鈷錳和硅/石墨的固態(tài)電池，并于30年前推出鋰金屬負極電池。

固態(tài)電解質(zhì)以氧化物為主線，23年有望放量

固態(tài)電解質(zhì)氧化物主線明確，23年有望放量。從廠商分布看，目前有固態(tài)電解質(zhì)規(guī)劃的廠商主要有四類，第一類為一體化布局的固態(tài)電池企業(yè)，如清陶能源、贛鋒鋰業(yè)；第二類為綁定固態(tài)電池龍頭的初創(chuàng)公司，如藍固新能源、天目先導(dǎo)，二者與衛(wèi)藍新能源達戰(zhàn)略合作，技術(shù)成熟，率先實現(xiàn)較大規(guī)模量產(chǎn)供貨；第三類為正負極材料廠，大多同時布局固態(tài)電解質(zhì)與固態(tài)電解質(zhì)包覆/摻混正極，如當升科技、廈鎢新能；第四類為合作科研團隊或主業(yè)可延展至固態(tài)電解質(zhì)用聚合物/鋰鹽的跨界入局者，如上海洗霸（水處理）、奧克股份（環(huán)氧精加工）、瑞泰新材（新型鋰鹽添加劑），我國固態(tài)電解質(zhì)廠商大多聚焦氧化物路線。從投產(chǎn)進度看，固態(tài)電解質(zhì)23年有望放量，多家廠商于22年末-23年初實現(xiàn)量產(chǎn)。

天目先導(dǎo)：承接物理所硅負極專利群，硅負極+固態(tài)電解質(zhì)全面量產(chǎn)

脫胎于中科院物理所，承接硅負極核心專利群。天目先導(dǎo)成立于2017年，專注于硅基負極、固態(tài)電解質(zhì)和鈉電負極材料研發(fā)生產(chǎn)。公司核心技術(shù)源于中科院物理所，組建了以物理所陳立泉院士、李泓研究員為技術(shù)帶頭人，羅飛博士為主體的研發(fā)團隊，擁有世界較早的納米硅負極核心專利，形成40余項硅負極材料專利群。此外公司硅負極戰(zhàn)略合作硅烷科技、龍佰集團，固態(tài)電解質(zhì)涂層隔膜戰(zhàn)略合作衛(wèi)藍新能源、恩捷股份，獲小米入股。

硅負極全面量產(chǎn)，導(dǎo)入海內(nèi)外知名客戶。公司硅氧負極13年發(fā)布第一代（CVD包覆），19年發(fā)布第二代（預(yù)鎂化）；硅碳負極17年起步，18年發(fā)布第二代，第三代處于中試。公司硅負極已全面量產(chǎn)，20年實現(xiàn)千噸級銷售，性能處于國際較高水平，可滿足能量密度高于300Wh/kg及700Wh/L的高性能電池需求，導(dǎo)入ATL、三星、LG、特斯拉等知名客戶。產(chǎn)能方面，硅負極規(guī)劃有溧陽（一期5萬噸納米硅基負極）、成都（3.3萬噸納米硅材料+10萬噸硅基負極）、許昌（6萬噸納米硅基負極）三大基地，23年產(chǎn)能達1.2萬噸，配套硅負極石墨產(chǎn)能達2萬噸。

固態(tài)電解質(zhì)性能優(yōu)異，供貨衛(wèi)藍新能源。固態(tài)電解質(zhì)方面，公司一代LATP，二代LLTO/LLZO可以粉體及漿料形式批量交付，產(chǎn)能達3000噸/年，三代超高離子電導(dǎo)率新型固態(tài)電解質(zhì)在研，已量產(chǎn)LATP粉體離子電導(dǎo)率達10-3S/cm。此外公司開發(fā)了固態(tài)電解質(zhì)涂層隔膜，一代采用LATP涂覆，二代采用LATP滲入基膜，三代向全固態(tài)電池隔膜發(fā)展。

藍固新能源：原位固態(tài)化電解質(zhì)23年放量，供貨衛(wèi)藍新能源

綁定衛(wèi)藍新能源、中科院物理所，形成液態(tài)/混合固液/固態(tài)電解質(zhì)全面布局。藍固新能源創(chuàng)辦于21年5月，衛(wèi)藍新能源為創(chuàng)始股東之一，創(chuàng)始人李立飛博士畢業(yè)于中科院物理所，師從黃學(xué)杰研究員、李泓研究員和陳立泉院士，曾任天目湖先進儲能技術(shù)研究院副院長。公司全面布局液態(tài)/固液混合/固態(tài)電解質(zhì)，實現(xiàn)關(guān)鍵原材料自我配套，與衛(wèi)藍新能源、天目先導(dǎo)、中科海鈉、中科院物理所、天目湖儲能研究院達成戰(zhàn)略合作。固態(tài)電解質(zhì)方面，公司LATP/LLZO/LLTO產(chǎn)品可提供公斤級/百公斤級/噸級包裝，以粉體或漿料形式供貨，離子電導(dǎo)率高，相純度高，用于正極材料包覆、隔膜涂覆或極片摻混。固液混合電解質(zhì)方面，公司一代產(chǎn)品用于注液后在電池內(nèi)部原位固化，同時可定制化生產(chǎn)。

5萬噸原位固態(tài)化電解質(zhì)預(yù)計23H1投產(chǎn)，供貨衛(wèi)藍新能源。公司規(guī)劃有淄博（5萬噸原位固態(tài)化電解質(zhì)）、溧陽（7000噸固態(tài)電解質(zhì)粉體+10000噸固態(tài)電解質(zhì)漿料）、湖州（5000噸原位固態(tài)化/混合固液電解質(zhì)）三大基地，溧陽、湖州基地22年初步量產(chǎn)，淄博基地預(yù)計23H1投產(chǎn)，全部供貨衛(wèi)藍新能源淄博基地，用于生產(chǎn)半固態(tài)電芯，后用于海博思創(chuàng)儲能產(chǎn)品，打通全產(chǎn)業(yè)鏈鏈條。

奧克股份：環(huán)氧乙烷精加工王者，品類有望擴展至聚合物電解質(zhì)

環(huán)氧乙烷精深加工王者，形成乙烯-環(huán)氧乙烷-衍生物全產(chǎn)業(yè)鏈布局。公司為國內(nèi)環(huán)氧乙烷精深加工領(lǐng)軍企業(yè)，主營環(huán)氧乙烷、乙烯衍生精細化工新材料。公司具備5萬立方米低溫乙烯儲罐、30萬噸環(huán)氧乙烷生產(chǎn)裝置，坐擁全球11%的環(huán)氧精深加工產(chǎn)能，環(huán)氧衍生產(chǎn)品覆蓋聚醚（建筑化工）、聚乙二醇（醫(yī)療健康）、碳酸酯（電解液）、非離子表面活性劑（日用品）等豐富品類。公司同時積極延伸電解液產(chǎn)業(yè)鏈，持下游電解液添加劑供應(yīng)商蘇州華一（主營產(chǎn)品VC、FEC合計產(chǎn)能3000噸）35%股權(quán)。

完成PEO合成技術(shù)攻關(guān)，環(huán)氧衍生產(chǎn)品有望擴展應(yīng)用于聚合物固態(tài)電解質(zhì)。PEO（聚環(huán)氧乙烷）屬于環(huán)氧乙烷衍生物，由環(huán)氧乙烷經(jīng)多相催化，開環(huán)聚合而制備，可用于聚合物固態(tài)電解質(zhì)。公司積極推進固態(tài)電解質(zhì)相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)，19年起承擔吉林省科技發(fā)展技術(shù)攻關(guān)項目“用于固態(tài)電池電解質(zhì)的高分子量聚氧乙烯醚（PEO）的合成工藝技術(shù)”，項目經(jīng)3年實施，已通過驗收，完成5項專利申請，形成生產(chǎn)不同分子量PEO產(chǎn)品的自主知識產(chǎn)權(quán)，預(yù)計產(chǎn)品進行材料改性和結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，有望應(yīng)用于固態(tài)電池。

上海洗霸：合作硅酸鹽所入局，迅速推進產(chǎn)業(yè)化

合作硅酸鹽所跨界入局，受讓核心專利。公司傳統(tǒng)主業(yè)為水處理，22年起合作中科院上海硅酸鹽所張濤團隊/復(fù)旦大學(xué)趙東元院士團隊分別跨界布局固態(tài)電解質(zhì)/硅碳、硬碳負極及CMC-Li。固態(tài)電解質(zhì)方面，公司22年8月與硅酸鹽所共建聯(lián)合實驗室，9月受讓3項核心專利，11月設(shè)立子公司上海科源固能（公司/張濤分別參股70%/30%）。張濤團隊在固態(tài)電解質(zhì)宏量制備和固固界面方面具備多項革新性成果，基于鋰供體反應(yīng)、鋰熱還原反應(yīng)改善石榴石型電解質(zhì)界面性能。公司已驗證技術(shù)可行，開啟產(chǎn)業(yè)實施放大。

產(chǎn)業(yè)化迅速推進，募投項目大力擴產(chǎn)，聚焦低成本氧化物。公司首條噸級至十噸級固態(tài)電解質(zhì)粉體工業(yè)化標準產(chǎn)線23年1月一次性試產(chǎn)成功，首釜產(chǎn)品（LLZTO）相純度合格，幾乎無雜相，已送樣客戶。23年1月公司披露非公開發(fā)行股票預(yù)案，擬募資7億元，投建生產(chǎn)、研發(fā)基地，預(yù)計需24個月建成50噸固態(tài)電解質(zhì)粉體產(chǎn)能。此外公司計劃通過原料替換、水溶劑取代、廢料回收等技術(shù)，聚焦低成本氧化物電解質(zhì)開發(fā)，同時針對不同應(yīng)用場景，逐步開發(fā)高熱穩(wěn)定性隔膜、復(fù)合固態(tài)及全固態(tài)電解質(zhì)。

金龍羽：深度綁定李新祿團隊，形成固態(tài)材料體系完整布局

深度綁定重慶大學(xué)李新祿教授團隊，形成固態(tài)電解質(zhì)-正負極-固態(tài)電池完整布局。公司傳統(tǒng)主業(yè)為電線電纜，全資子公司電纜實業(yè)21年8月與李新祿獨資公司錦添翼簽訂框架協(xié)議，擬于5年內(nèi)投入不超過3億人民幣共推固態(tài)電池及其關(guān)鍵材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。李新祿為重慶大學(xué)材料學(xué)院教授，其團隊掌握氧化物固態(tài)電解質(zhì)宏量制備、硅碳負極材料批量生產(chǎn)、固態(tài)電芯原位集成等研究成果，公司受讓李新祿團隊20項核心專利的15%份額，形成了覆蓋電解質(zhì)-正負極-固態(tài)電池的完整專利體系，具備良好技術(shù)基礎(chǔ)。

產(chǎn)業(yè)化有序推進，氧化物固態(tài)電解質(zhì)、固態(tài)電芯進入中試階段。公司22年于重慶設(shè)立研發(fā)中心，著手逐步推進小試、中試研究與產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)線建設(shè)。截至23年2月，氧化物固態(tài)電解質(zhì)、硅碳負極分別已出中試、小試樣品，進入內(nèi)測階段，固態(tài)電芯中試線建成。公司計劃中試成果達產(chǎn)業(yè)化條件后，將與錦添翼將成立合資公司，或進一步開啟規(guī)?；a(chǎn)。

瑞泰新材：具備原位固態(tài)化鋰鹽LiTFSI規(guī)模產(chǎn)能

具備原位固態(tài)化鋰鹽LiTFSI的規(guī)模量產(chǎn)能力。公司主營產(chǎn)品為電池材料及有機硅材料，電池材料包括LiTFSI、LiDFP、LiDFOB等新型鋰鹽，具備較高技術(shù)門檻。LiTFSI能夠提升電解液的電導(dǎo)率，降低聚合物基體結(jié)晶度，且在聚合物中具備良好分散能力與穩(wěn)定性，因此常用于原位固態(tài)化鋰鹽/聚合物固態(tài)電解質(zhì)鋰鹽。國內(nèi)目前形成LiTFSI規(guī)模產(chǎn)能的公司僅有瑞泰新材、中國船舶718所、九州化工與上海恩氟佳科技。公司LiTFSI產(chǎn)品10年實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，22年產(chǎn)能達200噸/年，為A股唯一具備LiTFSI規(guī)模產(chǎn)能的稀缺標的。

固態(tài)級LiTFSI批量用于固態(tài)電池，積極開發(fā)聚合物及凝膠電解質(zhì)。公司19年立項固態(tài)電解質(zhì)鋰鹽產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，開發(fā)的固態(tài)級LiTFSI限定類雜質(zhì)離子含量低，21年起進入固態(tài)電池客戶供應(yīng)鏈。此外公司全資子公司國泰華榮儲備有多項固態(tài)電解質(zhì)、固態(tài)電池用正極、固態(tài)電池相關(guān)專利，聚焦聚合物及凝膠電解質(zhì)路線，開發(fā)的復(fù)合型固態(tài)電解質(zhì)由具多孔結(jié)構(gòu)的聚合物電解質(zhì)骨架添加液態(tài)/凝膠態(tài)電解質(zhì)（占聚合物骨架1-10wt%）制備，離子遷移多模式化，液態(tài)/凝膠態(tài)電解質(zhì)添加量適中，兼具離子電導(dǎo)率和安全性能。

鋯源：國內(nèi)鋯英砂儲量少，需求大，對海外依賴高

我國鋯礦進口依賴度高，供給格局長期偏緊。上游供給側(cè)，2022年全球鋯礦儲量約6800萬噸，主要分布在澳大利亞與南非，我國儲量僅為50萬噸。產(chǎn)量端看，2022年全球鋯礦產(chǎn)量約140萬噸，超50%集中于Iluka、力拓、特諾三家海外巨頭，我國產(chǎn)量僅14萬噸，2021年進口依賴度超九成。下游需求側(cè)，鋯英砂可經(jīng)工藝流程處理得到硅酸鋯、氯氧化鋯、二氧化鋯等鋯系材料，用于陶瓷、鑄造、耐火材料等，其中陶瓷材料占大頭（超40%），應(yīng)用可由傳統(tǒng)建筑領(lǐng)域延展至航天、機械、生物、通信等新興領(lǐng)域，鋯制品長期需求明確。

未來影響鋯英砂市場的主要因素：1）全球供應(yīng)縮減：20年以來，海外主要礦山受品位下行、安全局勢升級致部分停運等影響，供應(yīng)量不斷縮減，且澳洲大部分鋯礦山將于26-27年進入資源枯竭期，預(yù)計鋯英砂供應(yīng)將持續(xù)短缺。2）市場需求或恢復(fù)緩慢：房地產(chǎn)市場恢復(fù)若不及預(yù)期，將極大影響硅酸鋯市場需求及上游鋯英砂原料市場。3）匯率波動：國內(nèi)經(jīng)濟基本面加快恢復(fù)向好，人民幣匯率整體呈雙向波動態(tài)勢，彈性不斷增強。

東方鋯業(yè)獨家把控海外鋯礦，三祥新材電熔鋯產(chǎn)銷領(lǐng)先

東方鋯業(yè)獨家把控海外鋯礦，鋯英砂權(quán)益儲量超400萬噸，產(chǎn)銷全面領(lǐng)先。公司一體化布局鋯制品全產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)品涵蓋上游鋯英砂，中游氯氧化鋯、電熔鋯（電熔二氧化鋯）、二氧化鋯，下游氧化鋯陶瓷結(jié)構(gòu)件等九大系列一百多個品類。其中電熔鋯由鋯英砂電熔、研磨而成，二氧化鋯由氯氧化鋯煅燒、氣流粉碎而成，二者均可用于固相法制備LLZO/LLZTO粉體，已向下游電池材料廠送樣。公司為國內(nèi)唯一把控海外鋯礦的企業(yè)，掌握澳大利亞5處優(yōu)質(zhì)鋯資源，鋯英砂總權(quán)益儲量超400萬噸。產(chǎn)能方面，公司22年氯氧化鋯/二氧化鋯/電熔鋯年產(chǎn)能分別為5萬噸/9400噸/1.6萬噸，預(yù)計分別約占國內(nèi)產(chǎn)能的20%/40%/14%，此外楚雄年產(chǎn)3萬噸電熔鋯基地在建，預(yù)計23年電熔鋯產(chǎn)能達2.6萬噸，遠期達4.6萬噸。

三祥新材電熔鋯/海綿鋯全國領(lǐng)先，積極布局氯氧化鋯。公司主營鋯系制品（主）及鑄改新材料（輔），同時與寧德時代等4家公司共設(shè)寧德文達鎂鋁，新涉足鎂鋁合金領(lǐng)域。鋯產(chǎn)品方面，公司持續(xù)延鏈擴展，產(chǎn)品主要包括電熔鋯、工業(yè)級海綿鋯、氯氧化鋯及納米氧化鋯等，其中電熔鋯與海綿鋯業(yè)務(wù)位居全國前列，22年電熔鋯產(chǎn)能達2.6萬噸，暫居全國第一，且公司一體化布局水電站自供能源。海綿鋯主要原材料為電熔鋯，公司實現(xiàn)原材料自給，目前年產(chǎn)能達3000噸。此外公司積極布局氯氧化鋯，在建氯氧化鋯項目規(guī)劃產(chǎn)能一期2萬噸，二期8萬噸，一期預(yù)計23年投產(chǎn)。

鍺源：國內(nèi)鍺礦儲量豐富，鍺價處于上行通道

中國是全球第二大鍺礦存儲國，也是全球第一大鍺生產(chǎn)國。2022年鍺資源全球儲量約8500噸，我國鍺礦資源較為豐富，已探明鍺礦產(chǎn)地約35處，保有儲量高達3526噸，占全球41％，僅次于美國（占全球45%），是全球第二大鍺礦存儲國。同時，我國是全球第一大鍺生產(chǎn)國，2021年鍺產(chǎn)量為95噸，占全球鍺產(chǎn)量68%。全球鍺生產(chǎn)主要特征：1）生產(chǎn)集中度較高，中國、美國和俄羅斯三國產(chǎn)量超全球75%；2）中國自2004年起取代美國，成為全球最大鍺生產(chǎn)國，近十年貢獻全球68.1％的鍺。

鍺原料近期需求旺盛，價格明顯走強。美國、英國等海外國家將鍺列入戰(zhàn)略資源，對鍺礦開采較為謹慎，疊加礦山品位下降，鍺原料供給偏緊。下游消費端看，鍺產(chǎn)品主要應(yīng)用于光纖/紅外光學(xué)/PET催化劑/太陽能電池等領(lǐng)域，中國鍺產(chǎn)品主要內(nèi)銷及出口至美、日等鍺消費大國，目前鍺下游需求表現(xiàn)較好，且國際市場方面，地緣沖突帶給軍工紅外及相關(guān)鍺產(chǎn)品的需求逐步釋放，海外用戶采購積極，鍺價整體處于上行通道。

云南鍺業(yè)鍺金屬保有量最大，馳宏鋅鍺鍺產(chǎn)量全國領(lǐng)先

云南鍺業(yè)把控全國超25%鍺資源，擁有最完整鍺產(chǎn)業(yè)鏈，鍺產(chǎn)品產(chǎn)銷量全國第一。公司為全國鍺行業(yè)龍頭，全產(chǎn)業(yè)鏈布局鍺礦開采、火法富集、濕法提純、區(qū)熔精煉、精深加工及研究開發(fā)，鍺產(chǎn)品產(chǎn)銷量全國第一。公司坐擁云南7個含鍺礦山（梅子菁礦山已關(guān)停），鍺金屬保有量合計約897噸，占全國保有量達25%+，居全國第一，10年至21年末累計產(chǎn)出自有鍺礦約263噸。產(chǎn)品方面，公司鍺產(chǎn)品主要為材料級產(chǎn)品（區(qū)熔鍺錠/二氧化鍺等）和深加工產(chǎn)品（光伏級鍺/紅外鍺/光纖級鍺等），暫未涉足鋰鍺磷硫型硫化物固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域，公司表示將持續(xù)關(guān)注鍺材料在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展。

馳宏鋅鍺具備豐富鉛鋅伴生鍺資源，鍺產(chǎn)品含鍺產(chǎn)量超全國52%。公司為全國鉛鋅資源龍頭，主營業(yè)務(wù)為鋅/鉛/鍺系列產(chǎn)品的采選、冶煉、深加工與銷售，21年鋅/鉛/鍺產(chǎn)品分別貢獻營收的74.38%/12.28%/1.87%。鍺較少獨立成礦，常與鉛鋅伴生，公司以自有/控股方式把控多處富含鍺元素的優(yōu)質(zhì)鉛鋅礦山，目前已探明的鍺金屬儲量超600噸，約占全國保有量的17%。公司不斷擴展鍺深加工能力，鍺產(chǎn)品由鍺精礦/鍺錠等初級產(chǎn)品向鍺單晶/鍺毛坯片/鍺鏡片/紅外整機等高附加價值產(chǎn)品延展。產(chǎn)能方面，公司具備鍺產(chǎn)品含鍺年產(chǎn)能60噸，21年生產(chǎn)鍺產(chǎn)品含鍺量(鍺單晶）達57.48萬噸，預(yù)計占國內(nèi)鍺金屬產(chǎn)量的52.25%，居全國第一。

負極：蘭溪致德硅碳負極媲美海外龍頭，23年預(yù)計大力擴產(chǎn)

掌握硅碳材料低成本納米化核心工藝，一體化布局設(shè)備及前驅(qū)體。蘭溪致德成立于2018年，16年起開始硅碳負極研發(fā)，核心研發(fā)團隊由硅材料、碳材料、設(shè)備開發(fā)等領(lǐng)域的專家共同構(gòu)成，現(xiàn)已掌握硅碳材料低成本納米化制備技術(shù)，獲16項授權(quán)發(fā)明專利，推出ZDS01(低成本、普通首效）、ZDS02（高首效）、ZDS03(高倍率）三大系列硅碳產(chǎn)品。此外公司一體化布局原材料硅烷，同時自研硅碳負極設(shè)備，打破海外龍頭硬件壟斷，實現(xiàn)低成本高品質(zhì)的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。

產(chǎn)品獨家媲美海外龍頭，且已處于高產(chǎn)階段，導(dǎo)入寧德時代、比亞迪等多家頭部客戶。公司21年實現(xiàn)500噸量產(chǎn)，產(chǎn)品經(jīng)海內(nèi)外30+重點電池廠一年以上試用，獲高度認可，已導(dǎo)入寧德時代、比亞迪、國軒高科、珠海冠宇、華為、OPPO等多家動力電池/3C消費電子頭部客戶。產(chǎn)品性能方面，公司為國內(nèi)唯一一家能夠與海外龍頭日本信越化學(xué)高端7系產(chǎn)品抗衡且實現(xiàn)量產(chǎn)的企業(yè)，高端產(chǎn)品S020.1C容量達1400-1600mAh/g，首效達88%-90%，部分指標超越信越同類產(chǎn)品，低成本產(chǎn)品S010.1C容量突破2100mAh/g，技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先。

遠期產(chǎn)能規(guī)劃超2.35萬噸，預(yù)計23年大幅擴產(chǎn)。公司硅碳負極22年產(chǎn)能超2000噸，在建一體化硅碳負極項目一期8000噸預(yù)計23年底投產(chǎn)，23年產(chǎn)能預(yù)計達1.15萬噸，遠期達2.35萬噸，此外配套原材料硅烷規(guī)劃產(chǎn)能達5000噸。

負極：貝特瑞積累深厚技術(shù)領(lǐng)先，翔豐華聯(lián)合清陶能源積極布局

貝特瑞：硅碳負極積累深厚代際領(lǐng)先，氧化物電解質(zhì)率先實現(xiàn)小批供貨。公司硅基負極材料2006年起步，2013年通過三星SDI認證，為其供應(yīng)硅碳負極，2017年切入松下-特斯拉硅氧負極供應(yīng)鏈。第三代硅基材料已量產(chǎn)，第四代硅碳產(chǎn)品處于開發(fā)中，公司22年底擁有硅基負極產(chǎn)能5000噸（硅碳/硅氧各占一半），另有4萬噸產(chǎn)能在建，預(yù)計23年底產(chǎn)能達到2萬噸。此外公司積極研發(fā)高容量、低膨脹鋰金屬復(fù)合負極及氧化物/原位聚合電解質(zhì)，基于微納加工技術(shù)制備的氧化物電解質(zhì)具備高電導(dǎo)率與高穩(wěn)定性，21年實現(xiàn)小批量供貨。

翔豐華：綁定清陶能源，高性能硅碳中試產(chǎn)品達行業(yè)龍頭水平，具備產(chǎn)業(yè)化條件。公司高容量硅碳與高容量、低膨脹硅氧負極產(chǎn)品容量均超越450mAh/g，并已進入中試階段。其中高容量硅碳負極（XFH-3）能量密度達到457.6mAh/g，首次效率達95.4%，領(lǐng)先于行業(yè)龍頭貝特瑞同類產(chǎn)品S400。此外公司于22年與清陶能源達成戰(zhàn)略合作，成為清陶能源負極材料優(yōu)先供應(yīng)商，并將在高比容負極領(lǐng)域聯(lián)合布局。

正極：容百科技深度綁定衛(wèi)藍新能源，獲3萬噸意向訂單

積極布局固態(tài)正極材料，21年實現(xiàn)批量供貨。公司在固態(tài)電池材料方面掌握多項前沿技術(shù)，開發(fā)的高鎳單晶型Ni90產(chǎn)品測試1/3C容量達≥206mAh/g，低成本高容量，循環(huán)壽命優(yōu)良，適用于液態(tài)/半固態(tài)電池，21年起批量供貨下游固態(tài)電池公司，預(yù)計22年底隨半固態(tài)電池實現(xiàn)裝車。此外公司同步儲備全固態(tài)電池用正極材料、氧化物固態(tài)電解質(zhì)（LATP、LLZO）、硫化物固態(tài)電解質(zhì)制備技術(shù)。產(chǎn)能方面，公司22年底高鎳產(chǎn)能達25萬噸，產(chǎn)線可兼容固態(tài)電池用正極材料生產(chǎn)，具備量產(chǎn)能力。

深度綁定衛(wèi)藍新能源，獲3萬噸固態(tài)正極材料意向訂單。公司22年4月與衛(wèi)藍新能源達成協(xié)議，雙方將在全/半固態(tài)電池和材料領(lǐng)域的戰(zhàn)略、技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)、供應(yīng)鏈等方面開展全面深度合作，同等條件下，衛(wèi)藍新能源將公司作為高鎳三元正極材料第一供應(yīng)商，22-25年衛(wèi)藍新能源承諾向公司采購不少于30000噸正極材料，實現(xiàn)與頭部客戶深度綁定。

當升科技率先導(dǎo)入多家頭部客戶，獲5.5萬噸意向訂單

打造固態(tài)正極+固態(tài)電解質(zhì)兩款戰(zhàn)略新品，產(chǎn)品性能行業(yè)領(lǐng)先。公司17年起與國內(nèi)科研院所共建固態(tài)鋰電正極材料開發(fā)平臺，22年7月正式發(fā)布雙相復(fù)合固態(tài)鋰電正極、納米級氧化物固態(tài)電解質(zhì)兩款戰(zhàn)略新品：

固態(tài)正極：以鎳93三元正極與固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合?；讵毺胤磻?yīng)模型，實現(xiàn)超高鎳材料的高度單晶化，并原位構(gòu)筑快離子導(dǎo)體包覆層，改善固固界面接觸，抑制正極表面氧的析出，提升電池循環(huán)壽命、容量倍率和安全性能。

固態(tài)電解質(zhì)：引入特殊組分設(shè)計調(diào)控鋰離子通道，通過多元素靶向修飾穩(wěn)定材料結(jié)構(gòu)，同時開發(fā)了全流程一體化的納米化工藝，固態(tài)電解質(zhì)顆粒度減小至160nm，比表面積達30㎡，更容易分散，因此離子電導(dǎo)率達4.8*10-4S/cm，超同類產(chǎn)品。

頭部客戶資源豐富，與清陶能源、衛(wèi)藍新能源達成戰(zhàn)略合作，獲大額意向訂單。公司固態(tài)鋰電材料20年率先實現(xiàn)批量供貨，22年配套裝車，已導(dǎo)入衛(wèi)藍、清陶、贛鋒、輝能等頭部大客戶，于21年12月/22年7月分別與衛(wèi)藍新能源/清陶能源達成戰(zhàn)略合作，獲衛(wèi)藍新能源/清陶能源22-25年不低于2.5萬噸固態(tài)鋰電材料/不低于3萬噸固態(tài)鋰電正極材料意向訂單。產(chǎn)能方面，公司22年底高鎳產(chǎn)能達4.4萬噸，預(yù)計23Q2達9.4萬噸，8系及9系高鎳材料產(chǎn)線適當調(diào)整后，可用于固態(tài)電池用正極材料生產(chǎn)。

隔膜：恩捷股份攜手衛(wèi)藍新能源，大力布局半固態(tài)隔膜

密切跟蹤產(chǎn)業(yè)趨勢，前瞻布局固態(tài)電池。公司為全球濕法隔膜龍頭，積極對固態(tài)電池、鋰金屬電池等新型電池進行針對性隔膜開發(fā)，18年成立前沿技術(shù)研究所布局半固態(tài)電池隔膜，20年半固態(tài)電解質(zhì)隔膜研發(fā)項目立項，22年與中科院共設(shè)“中科恩捷柔性固體電池聯(lián)合實驗室“。

攜手衛(wèi)藍新能源、天目先導(dǎo)共建半固態(tài)涂層隔膜項目，規(guī)劃產(chǎn)能達6億平米。公司21年與衛(wèi)藍新能源、天目先導(dǎo)共設(shè)合資公司江蘇三合（恩捷/衛(wèi)藍/天目分別持股51%/25%/24%），實施恩捷固態(tài)電解質(zhì)涂層隔膜項目，工藝采用基礎(chǔ)水性漿料（PVDF、AI2O3）/固態(tài)電解質(zhì)漿料（LATP）分別進行一次/二次涂布。項目規(guī)劃產(chǎn)能一期3.6億平米，預(yù)計24年5月投產(chǎn)，二期2.4億平米，預(yù)計26年5月投產(chǎn)。截止23年3月，產(chǎn)線已部分建成，送樣多家主流電池廠，實現(xiàn)小批量供貨。公司具備高質(zhì)量基膜供應(yīng)保證、專業(yè)涂布設(shè)備及涂布技術(shù)，研發(fā)基礎(chǔ)良好，產(chǎn)品預(yù)計率先供貨衛(wèi)藍新能源。

編輯：黃飛

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