目錄目錄01固態電池——性能與安全的集大成者02空間：半固態元年將至，全固態值得期待03產業鏈：多方齊頭并進，關注彈性增量引言：產業熱點頻現，固態電池真的要來了嗎？4月8日，在智己L6技術發布會上，業內首個準900V超快充固態電池正式亮創新聯盟口徑，2023年固液混合態動力電池批量裝車，裝車量約798MWh，主要有贛鋒鋰電和衛藍新能源等企業。其中2023年前資料來源：智己汽車，長江證券研究所02023年1-10月2023年11月2023年12月2024年1月資料來源：創新聯盟，長江證券研究所概論：性能局限成過往，固態電池啟新章固態電池的核心變化是固態電解質取代隔膜與電解液。采用固態電解質可以大幅提升電池體系的能量密度資料來源：《Developingpracticalsolid-staterechargeableLi-ionbatteimprovementstrategi），性能：安全不爆炸，能量密度大相較傳統液態電解質，固態電解質本身并不能提升能量密度，由于固態電解質的電化學窗口更寬5V可以兼容具有更高電勢和更低還原電位的正負極材料，進而提升續航里程解決里程焦慮問題；另外通過簡化結構和堆疊形式，材料也能夠達到更高的質量能量資料來源：Tarascon,J.M.,Armand,M.《Issuesand資料來源：馮旭寧《車用鋰離子動力電池熱失控誘發與擴展機理、建模與防控》，長江證券研究所分類：全固態無法一蹴而就，過渡態路線多線開花實際產業化應用過程中，固態電池演繹出多種過渡路線，其中根據液態電解質含量來看，鋰電池狀態可以劃分為液態25wt.資料來源：OFweek鋰電，《Solid-stateBatteryRoadmap2035+》，長江證券研究所），產業化難題①：低離子電導率，限制快充發展鋰離子電導率更高的硫化物固體電解質制備工藝嚴苛，加工環境簡單的氧化物和聚合物固體電解質材料的離子電導率過低，無法固態電池中，電極與電解質之間的界面接觸有固液接觸轉變為固-固接觸，由于固相無潤濕性，資料來源：《全固態電池的研究進展與挑戰》周靜穎等，中國科學基金，長江證券研究所資料來源：《Developingpracticalsolid-staterechargeableLi-ionbatteimprovementstrategies》Te產業化難題②：弱界面結合，限制循環壽命固-固接觸對體積變化非常敏感，在循環過程中容易造成電極顆粒之間以及電極顆粒與電解質選擇體積變化更小的鋰金屬負極和包覆復合正極；增加制備過程中的壓力，消除空隙、增強界面接觸；通過原位凝固的方式，向資料來源：《Challengesin），資料來源：《固態電池界面優化策略的研究進展》趙永智等，長江證券研究所產業化難題③：高成本問題，限制產業化應用固態電解質中用到部分稀有金屬，原料價格較高，疊加其他高活性正負極材料尚未成熟，整體BOM以氧化物固體電解質為例，對產能分別為1MWh和10GWh的條件下進行生產成本測算：量產電池的成本相比于未量產時的降資料來源：《全固態電池的研究進展與挑戰》周靜穎等，中國科學基金，《Prospectsonproductiontechnologiesandmanufacturingcostofoxide-basedall-solid-statelithiumbatteries》Josc產業鏈：全固態尚未成熟，半固態率先量產半固態電池兼具性能與生產優勢。作為一種過渡態方案，半固態電池的定義含糊，一般是指固液混合電解質，保留高分子隔質的作用是規避純固態的界面阻抗和離子電導率的弊端，固態電解質可以增強能量密度。混合方案中，液體電解質要么直接混合，），類型液態電池半固態電池全固態電池電解質溶劑+LiPF6+添加劑固液混合體系（聚合物/氧化物固態電解質）+溶劑+LiTFSI+添加劑聚合物/氧化物/硫化物/鹵化物固體電解質隔膜有保留隔膜+涂覆固態氧化物材料無負極石墨硅基/鋰金屬硅基/鋰金屬正極三元/鐵鋰高鎳高壓/富鋰錳基超高鎳/鎳錳酸鋰/富鋰錳基等集流體鋁箔（正極）銅箔（負極）鋁箔（正極）銅箔（負極）可以沿用；鋰金屬負極采用銅鋰復合箔粘結劑正極主要采用油性粘結劑PVDF與溶劑NMP；負極主要采用水性粘結劑CMC+SBR正極主要采用油性粘結劑PVDF與溶劑NMP；負極主要采用水性粘結劑CMC+SBR硅基負極采用PAA，鋰金屬負極不需要粘結劑；濕法工藝中，硫化物電解質要求非極性溶劑體系，NMP將被替換，粘結劑PVDF將被取代；干法工藝帶來PTFE需求增大封裝方式卷繞/疊片+方形/圓柱/軟包卷繞/疊片+方形/軟包疊片+軟包能量密度>350Wh/kg>500Wh/kg（理論）安全性有機溶劑易燃、易氧化，具有腐蝕性、無法抑制鋰枝晶生長，從而導致電芯膨脹、熱失控、熱擴散等安全問題；損壞時易泄露與液態電池相比安全性更強固態電解質熱穩定性更高、不易氧化分解、機械強度更高、可以更好的抑制鋰枝晶生長，從而具有更高的安全性。資料來源：許曉雄《全固態鋰電池技術的研究現狀與展望》，戴書琪等《全固態鋰離子/鋰電池的發展與展望》，李泓等、許曉雄《固態鋰電池研發愿景和策略》，Fraunhofer《SolidStateBatteryRoadmap2035+》，長資料來源：政府官網，長江證券研究所政策端：國內市場驅動為主，短期聚焦半固態技術發布主體政策/規劃2012年6月國務院《節能與新能源汽車國家規劃(2012-2020年)》2020年:電池模塊比能量≥300Wh/kg,成本≤1.5元/Wh。2015年5月國務院《中國制造2025》2020年:電池能量密度達到300Wh/kg;2025年:電池能量密度達到400Wh/kg;2030年:電池能量密度達到500Wh/kg。2015年11月科技部“十三五”計劃-新能源汽車重點研發專項(2016-2020)產業化鋰離子電池能量密度>300Wh/kg，成本<0.8元/Wh，電池系統能量密度>200Wh/kg，循環壽命>1200次，成本≤1.2元/h;新型鋰離子電池能量密度>400Wh/kg，新體系電池能量密度>500Wh/kg。2016年10月工信部指導,中國汽車工程學會牽頭編制《節能與新能源汽車技術路線圖》2020年:電池單體比能量350Wh/kg，系統250Wh/kg，壽命單體4000次/10年，系統3000次/10年，成本單體0.6元/Wh，系統1.0元/Wh;2025年:電池單體比能量400Wh/kg，系統280Wh/kg，壽命單體4500次/12年，系統3500次/12年，成本單體0.5元/h，系統0.9元/Wh;2030年:電池單體比能量500Wh/kg，系統350Wh/kg，壽命單體5000次/15年，系統4000次/15年，成本單體0.4元/h，系統0.8元/Wh。2017年4月工信部、國家發改委、工信部《汽車產業中長期發展規劃》2020年:電池單體比能量>300Wh/kg，力爭實現350Wh/kg，系統比能量力爭260Wh/kg、成本<1元/h;2025年:電池系統比能量>350Wh/kg。2020年10月工信部指導,中國汽車工程學會牽頭編制《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》能量型鋰離子電池目標2025年:普及型:比能量>200Wh/kg，壽命>3000次/12年，成本<0.35元/Wh;商用型:比能量>200Wh/kg壽命>6000次/8年，成本<0.45元/h;高端型:比能量>350Wh/kg，壽命>1500次/12年，成本<0.50元/Wh;2030年:普及型:比能量>250Wh/kg，壽命>3000次/12年，成本<0.32元/Wh;商用型:比能量>225Wh/kg壽命>6000次/8年，成本<0.40元/Wh;高端型:比能量>400Wh/kg，壽命>1500次/12年，成本<0.45元/Wh;2035年:普及型:比能量>300Wh/kg，壽命>3000次/12年，成本<0.30元/Wh;商用型:比能量>250Wh/kg壽命>6000次/8年，成本<0.35元/Wh;高端型:比能量>500Wh/kg，壽命>1500次/12年，成本<0.40元/Wh。2020年11月國家發改委《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》實施電池技術突破行動，加快固態動力電池技術研發及產業化，首次將固態電池的研發上升到國家層面。2023年1月工信部、教育部、科技部、人民銀行、銀保監會、能源局《關于推動能源電子產業發展的指導意見》開發安全經濟的新型儲能電池，加強新型儲能電池產業化技術攻關，推進先進儲能技術及產品規模化應用;加快研發固態電池，加強固態電池標準體系研究。政策端：海外布局全固態電池，資金補貼大力推進規劃內容2007年NEDO啟動“下一代汽車用高性能蓄電系統技術開發”項目,2030年能量密度目標500Wh/kg,1000W/kg,1萬日元/kWh,遠期目標700Wh/kg,1000W/kg,5千日元/kWh2010年4月在日本經濟產業省、新能源與產業技術開發機構(NEDO)和產業技術綜合研究所(AIST)的支持下,成立LIBTEC研究中心,負責“下一代電池材料評估技術開發”項目,成員包括豐田、本田、日產、馬自達、松下等35家企業2018年6月NEDO宣布未來5年內投資100億日元,由豐田、本田、日產、松下等23家企業,以及日本理化學研究所等15家學術機構聯合研發全固態鋰電池,到2022年全面掌握相關技術2021年NEDO部署“電動汽車創新電池開發”項目(2021-2025年),計劃投入166億日元,開發超越鋰電池的新型電池(包括氟化物電池、鋅負極電池),增強電池和汽車行業的競爭力2022年5月NEDO宣布投入1510億日元,用于資助包括高性能電池及材料研發主題和10個固態電池課題等18個課題,并著重開發700-800Wh/L高容量電池。2022年9月日本經濟產業省發布《蓄電池產業戰略》,目標在2030年實現全固態電池的正式商業化應用,確保鹵代電池、鋅負極電池等技術優勢,并完善全固態電池量產制造體系韓國2018年11月LG化學、三星SD1、SK創新聯合成立下一代1000億韓元(9000萬美元)電池基金，用于共同研發固態電池、鋰金屬電池和鋰硫電池等下一代電池技術2021年7月公布《K-BatteryDevelopmentstrategy》，政府協助研發固態電池等新一代電池技術并提供稅收優惠，投資設備和投資研發最高可享20%及50%的稅收抵免，在2025年推動鋰碩電池和2027年全固態電池的實際商業化應用。具體開發①全固態電池，選擇重量輕的硫化物全固態電池，安全性高的氧化物系全固態電池，2025-2028年具備400Wh/kg的商用技術，2030年完成裝車驗證;②鋰金屬電池，2025-2028年具備400Wh/kg的商用技術，2030年完成裝車驗證歐洲2017年10月德國聯邦教育和研究部出資320萬歐元，發起為期三年的凝膠電解質和鋰金屬負板固態電池研究項目，由德國系統與創新研究所(fraunhofer)承擔2018年11月德國政府投資10億歐元支持固態電池技術研發與生產，并支持建立動力電池研發聯盟，聚焦固態電池技術開發，瓦爾塔邁科、巴斯夫、福特德國、大眾已加入該聯盟2018年12月公布《電池2030+》，明確全固態高性能錘離子電池、金屬鋰空氣電池、鋰硫電池迭代路線，目標2030年電池實際性能與理論性能差距縮小至少1/2，耐用性和可靠性至少提升3倍2019年12月批準歐洲共同利益重大項目(IPCE)，歐盟七國共同出資32億歐元，同時從私人投資商籌集50億歐元，用于研發下一代創新、環保鋰電池技術(包括電解液、固態電池等)2021年EUROBAT(歐洲汽車和工業電池制造商協會)發布《2030電池創新路線圖》，提出鋰電池迭代目標為更高能量密度和更高安全性，明確固態電池技術為研發方向。由100多名專家共同參與制定，預計硅基負極+高鎳三元+硫化物電解質固態電池能量密度25-30年達275Wh/kg2022年5月德國系統與創新研究所發布《固態電池技術路線圖2035+》，650Wh/L，35年達325Wh/kg，835Wh兒，鋰金屬負極+高鎳三元正極+硫化物電解質固態電池30年能量密度達340Wh/Kg，770Wh/L，35年達410Wh/Kg，1150Wh/L2022-23年額外600-800萬歐元用于解決固態電解質相關問題，并規劃更多支持政策確保歐盟電池產業競爭力美國2016年7月發布Battery500計劃，由美國西北太平洋國家實驗室領街，聯合大學和產業界共同攻關，參與者包括斯坦福大學、IBM、特斯拉等。計劃5年投資5000萬美元，目標電芯能量密度500Wh/kg、循環壽命1000次，pack成本150美元/KWh，最后過渡至鋰金屬電池或鋰硫電池2019年8月能源部宣布資助通用汽車910萬美元，其中200萬美元明確用于固態電池界面問題及硫化物全固態電池的研究2021年1月能源部宣布資助800萬美元用于聚合物電解質制造工藝研究項目，目標聚合物電解質成本降低15%，獲超大容量車用固態電池第三方生產資質2021年6月國防部先進計劃研究局宣布啟動MINT計劃支持固態電池研發，包括開展固-固界面電荷轉移相關研究2021年6月能源部、國防部、商務部、國務院共建的聯邦先進申池聯盟(FCAB)發布《鋰中池2021-2030年國家藍圖》，目標2025年電芯成本60美元/KWh，2030年能量密度50Whkg，pac成本進一步降低50%，實現無鈷無鎳的固態電池、鋰金屬電池規模量產2021年10月能源部宣布資助2.09億美元支持固態電池及快充等先進動力電池的技術研究2023年1月能源部宣布向多個大學、企業資助4200萬美元用于包括固態電池的的新一代電池技術研究資料來源：政府官網，長江證券研究所車企布局：海外車企布局領先，綁定電池廠研發地區車企技術路線電池類型供應鏈進展硫化物全固態電池自產+松下2022年建設疊層軟包全固態電池電芯時點生產設施，2024年建造固體電池試點工廠，2028年推出搭載全固態電池的電動車型本田硫化物全固態電池松下+SES2018年與豐田、日產、松下合作研發固態電池，獲得1400萬美元的資金支持，計劃2024年建設全固態電池示范生產線豐田硫化物全固態電池自產+松下2019年與松下設立合資公司，致力于開發和量產固態電池最早到2027年，該公司就將向市場投放搭載固態電池的電動汽車現代聚合物全固態電池FactorialEnergy+SES投資FactorialEnergy，計劃2025年之前試生產配備固態電池的電動車，2030年左右實現全面量產裝車歐美大眾氧化物半固態/全固態QuantumScape投資QS公司，建立固態電池生產線，計劃2024年推出搭載QS固態電池的電動車奔馳聚合物/氧化物半固態/全固態輝能科技+FactorialEnergy投資輝能科技研發固態電池，計劃2025年之前將固態電池技術整合到多款電動車中寶馬硫化物全固態電池自產+SolidPower自建研發電芯研發技術，計劃2026年前實現固態電池引入到生產中投資SolidPower并簽署合作協議，2022年測試100Ah固態電芯，計劃2026年引入固態電池技術Stellantis聚合物全固態電池FactorialEnergy投資FactorialEnergy，計劃2026年之前引入固態電池技術福特硫化物全固態電池SolidPower投資SolidPower并簽署合作協議，2022年開始實際搭載并測試固態電池通用硫化物全固態電池SES投資Soelect開發固態電池技術投資鋰金屬電池公司SES，簽訂全球首個車用鋰金屬樣品開發合作項目比亞迪氧化物/硫化物全固態電池2016年至今進行多項專利布局蔚來氧化物半固態電池輝能科技+衛藍新能源2019年與輝能科技簽署合作框架協議2021年發布首款新車產品ET7，使用150kWh固態電池，能量密度高達360Wh/kg東風汽車氧化物半固態電池自產+贛鋒鋰業2018年成立固態電池項目組，2019年7月完成首代固態電池技術研發，搭載政策續航里程超過1000公里，預計2024年上半年實現量產搭載賽力斯氧化物半固態電池贛鋒鋰電搭載贛鋒鋰電三元固液混合鋰離子電池的純電動SUV賽力斯-SERES-5于2023年上市智己氧化物半固態電池清陶新能源2024年智己L6搭載“光年”固態電池，容量高達133kWh，電量達到磷酸鐵鋰的160%以上，能夠實現超過1000公里的CLTC續航里程，采用自研的納米尺度固態電解質包覆超高鎳材料和新一代高比能復合硅碳材料，Max光年版預售價不超過33萬元。廣汽氧化物全固態電池官宣已完成研發30Ah大容量全固態電芯，并將率先用于昊鉑車型，時間節點為2026年。該電池采用100%固態電解質，具備超高能量密度、超強本征安全（主要指單體安全）、超寬使用溫域（-40-100℃)等特點，能量密度達到400Wh/kg以上，輕松實現超1000公里續航。資料來源：各公司官網，長江證券研究所資料來源：各公司官網，長江證券研究所廠商布局：海外主打全固態路線，規模放量可期地區公司技術路線電池類型進展松下硫化物全固態電池與豐田等合作成立合資企業PrimePlanetEnergy&Solutions開發固態電池；松下控股計劃在2025-2029年間量產一種小型全固態電池日立造船硫化物全固態電池2023年開發出容量為5000mAh的全固態電池——AS-LiB村田氧化物全固態電池2022年上半年實現小批量量產，目標越長10萬塊電池，2023年，野州事業所小批量量產，郡山事業所量產韓國LGES硫化物/聚合物全固態/半固態2026年之前實現聚合物半固態電池的商業化，28年完成硫化物固態電池開發，30年實現硫化物全固態電池量產三星SDI硫化物全固態電池2022年開始建造固態電池實驗生產線——S-line，2023年底前完成所有固態電池的實驗生產線并開始原型生產SKI硫化物全固態電池計劃在25年之前推出全固態電池，并于2030年之前推出鋰金屬負極電池美國QuantumSca氧化物半固態電池宣布向整車制造商(OEM)交付了Alpha-2原型樣品，達成年初預設目標，。此前，PowerCo發布公告稱，QuantumScape提供的固態電池樣品通過了德國大眾公司的50萬公里耐久性測試，意味著，其電池的壽命達到了1,000次的循環水平。SolidPower硫化物全固態電池2022年完成Pre-A樣開發，2023年完成A樣開發，2024年完成B樣開發，2024年完成C樣開發，2025年完成D樣開發進入SOP階段。2023年11月，SolidPower已經向寶馬公司交付了第一批A-1電動汽車電池，并透露寶馬方面演示車項目的交付已步入正軌，這意味著公司的固態電池正式進入了裝車驗證階段。SES鋰金屬混合態電池2023年12月宣布與一家車企正式簽署鋰金屬電池B樣品協議，在簽署協議后，通常在1-2年內完成電池B樣品送樣。FactorialEnergy聚合物半固態電池2023年10月宣布其在波士頓郊區的固態電池制造工廠正式開設運營工廠，投資5000萬美元，最高年產能200MWh，預計會成為美國最大的固態電池制造工廠。公司將與奔馳于22年內測試原型車，27年內實現小批量量產，Stellantis100Ah電池有望26年實現商業化量產中國臺灣輝能科技氧化物半固態電池2024年2月宣布全球首條“固態電池”生產線正式在桃園量產，初期產能0.5GWh，最大產能可達2GWh。目前選用811正極+硅氧負極半固態路線(3%.wt)，能量密度超270Wh/kg，未來向全固態+鋰金屬迭代。綁定奔馳團隊進行深度合作，桃園工廠產能40GWh，23年底規劃52億歐元投資48GWh固態電池產線，24年開建，26年底開始量產廠商布局：國內半固態首先落地，已然開啟裝車地區公司技術路線電池類型進展寧德時代凝膠態/硫化物半固體/全固態2023年4月19日發布凝聚態電池，能量密度500Wh/kg，預計23年實現量產能力；2016年就正式宣布在硫化物固態電池上的研發路徑。億緯鋰能聚合物/鹵化物半固態電池公司的半固態電池為固液混合的半固態體系，基于50Ah的軟包電池，可實現500Wh/Kg的能量密度，循環壽命超過1000次；公司的固態電池為基于鹵化物電解質制備的全固態薄膜軟包電池，可實現在彎折條件下正常充放電，也可在高鎳體系實現150℃穩定放電能力。國軒高科氧化物半固態電池2022年5月28日發布了360Wh/kg的三元半固態電池，預計2023年實現量產。單體能量密度達360Wh/kg，配套車型的電池包電量達160KWh，續航里程超過1000km。此外，400Wh/kg能量密度電池在公司實驗室已有原型樣品。在2025年后生產出能量密度超過800Wh/L、超過400Wh/kg、循環800次的全固態電池。孚能科技-半固態電池3月初孚能科技與一汽解放簽約將半固態電池導入商用車產品贛鋒鋰電氧化物半固態電池建成年產2GWh固態電池產能，并正在進行產能爬坡，江西新余高新技術產業開發區投資建設年產5GWh新型鋰電池項目，并在重慶兩江新區建設年產10GWh的新型鋰電池科技產業園及先進電池研究院項目；首批搭載贛鋒鋰電固態電池的東風E70電動車已于2022年1月正式完成交付清陶能源氧化物半固態電池已建成國內首條1GWh固態鋰電池生產線，總投資達到10GWh；成都基地投資100億建設15GWh半固態電池，首條產線1GWh。2023年5月與上汽簽署協議，推動2025年事項固態電池技術10萬輛級的量產落地；2024年上車智己L6，續航超過1000公里衛藍新能源氧化物半固態電池衛藍新能源已擁有北京房山、江蘇溧陽、浙江湖州和山東淄博四大基地，規劃產能超過100GWh。其中，湖州基地第一顆固態動力電芯于2022年11月下線，2022年淄博建設100GWh，一期20GWh，2023年6月正式向蔚來交付360Wh/kg鋰電池半固態產品；2023年7月湖州二期項目總投資109億元，年產20GWh，一期項目已達產恩力動力硫化物半固態/全固態2021年第一代半固態產品中試完成，能量密度超過520Wh/kg，2022年半固態電池進入中試，新能源車企進入A樣階段，全固態電池研發中，2024年完成GWh級產線，預計2030年前陸續建設200+GWh的產能高樂股份氧化物半固態電池2023年4月宣布在義烏建設2GWh納米固態電池項目，投資20億元，2024年試產德爾股份氧化物全固態電池2022年完成樣件，進行客戶端測試，2023年推進整體的研發布局太藍新能源氧化物準固體電池2023年完成Pre-B輪融資，第二代固態電池的電解質含量降低至5%以內，重慶二期工廠與23年12月開工投產，安徽淮南10GWh產業園區正在建設中金龍羽氧化物半固態電池2022年建立固態電池研發中心，中試和小試產品已經出貨資料來源：各公司官網，長江證券研究所Roadmap：半固態裝車起量，全固態尚需等待空間|遠期：低空適配彈性最大，遠期應用場景廣闊儲能/消費儲能/消費資料來源：長江證券研究所空間|高端乘用車：預計25、30年裝機16、157GWh測算單位2022A2023A2024E2025E2030E全球總量口徑萬輛9991,3281,6182,0683,727%62.0%32.9%21.8%27.8%12.5%國內零售量新能源車銷量半固態滲透率全固態滲透率 半固態單車帶電量全固態單車帶電量半固態電池裝機全固態電池裝機萬輛2,1002,2192,2852,3542,729%8.1%5.6%3.0%3.0%3.0%5萬以下81.1320.5742.8545.9073.685-15萬229.92396.87484.49606.13818.6515-20萬90.3485.04117.24127.11141.9020-30萬143.20200.13252.30338.96545.7730萬以上54.2093.59128.55168.30286.53合計598.78796.211025.441286.411866.5215-20萬0.50%20-30萬1.00%3.00%30萬以上0.51%0.57%1.80%3.00%10.00%30萬以上1.0%kWh150150155160200kWh200GWh0.4130.8003.58713.50291.470GWh5.731海外新能源車銷量半固態滲透率全固態滲透率半固態單車帶電量全固態單車帶電量半固態電池裝機全固態電池裝機萬輛400.6532.2592.7781.61860.6%0.20%1.50%%0.10%kWh150150155160200kWh200200GWh2.555.8GWh9.5全球半固態全固態固態電池GWh0.40.83.616.0147.3%6.5%GWh0.00.00.00.023.6%0.4%GWh0.40.83.616.0156.7%6.9%資料來源：Marklines，乘聯會，長江證券研究所空間|低空飛行器：已開啟商業化，固態電池最佳場景低空飛行器eVTOL已進入商業化落地階段，遠期空間巨大，終端廠商中億航智能、峰飛航空、小鵬進展廠商寧德時代、力神均宣布有400Wh/kg以上能量密度的半固態方案，往后看飛行器對能量密度和安全性要求非常高，且對成本相對不敏感，是固態電池最佳應用場景。全球鋰電池需求量（GWh）全固態滲透率全固態需求量（GWh）資料來源：長江證券研究所億航智能），“陸地航母”預計2024Q4開始接受預定，2025Q4開始交付沃飛長空AE200進入適航審定2027年在粵港澳大灣區建立空中交通網絡資料來源：企業官方新聞，長江證券研究所資料來源：長江證券研究所正極材料：現有體系延用，高電壓材料新增量高電壓正極材料為新增量：液態電池中電解液在電壓超過4V時會發生，所以電壓高的富鋰錳基材料受到限制，固態電池中電解液正極材料實際比容量（mAh/g）電壓范圍（V）循環壽命（次）熱穩定性材料成本優勢缺點鈷酸鋰135-1903.0-4.6500-1000較差高振實密度大，體積能量密度高，電壓高成本高，循環新能稍差三元材料155-2202.8-4.5800-2000較差中能量密度高成本高，安全性存在擔憂，循環性能稍差磷酸鐵鋰130-1403.2-3.73000-12000好低成本低，安全性能好，循環性能好能量密度低，低溫新能差，倍率性能稍差富鋰錳基>2502.0-4.81000-6000較差低能量密度高，電壓平臺高，成本低首效低，倍率性能稍差資料來源：長江證券研究所03負極材料：石墨延用，硅碳加速，鋰金屬加快研發負極材料目前主要為石墨及硅基，短期來看石墨負極仍將是主流，而硅碳負極此前因為膨脹性問題終端應用進展緩慢，在固態然的結構設計能夠緩解硅碳負極膨脹性問題。鋰金屬負極在液態電池中因為會生成鋰枝晶刺破隔膜，液態電池使用難度極大，固態膨脹性人造石墨硅碳負極400-800硅氧負極450-550鋰金屬負極固態電解質：目前技術路線未定，各有優劣固體電解質氧化物聚合物硫化物鹵化物定義含有鋰和氧的化合物，以及其他組分，如磷、鈦、鋁、鑭、鍺、鋅或鋯液體和固體之間的過渡態，主要是聚合物基體+鋰鹽+添加劑以鋰和硫為主要成分，可由磷、硅、鍺或鹵化物等補充材料玻璃相（LiPOH）、NASICON型（LATP）、石榴石結構（LLZO）、鈣鈦礦結構（LLTO）等聚合物基體（PEO）+鋰鹽（LiTFSI）+添加劑（納米顆粒-鋰鑭鋯鈦氧、氧化石墨烯等、熔融鹽、共聚物等）亞硫化物類（LPS）、LGPS類（東工大路線）、Thio-LISICONs(β-Li3PS4）、銀石類（Argyrodites，硫銀鍺礦等，三井金屬和高能時代的路線）Li3MX6（M代表Sc,Y,In或稀土金屬;X代表鹵素）通式的三元鹵化物材料工藝硬且脆，不適用于卷繞加工，需要高溫燒結或者和聚合物復合，不然無法致密結合基本兼容現有鋰電池生產設備及工藝，具備規模化生產優勢需要在干燥的氣氛中制造（吸濕容易產生硫室溫壓實，結構穩定性比較優秀成本相對適中不使用稀有金屬，材料成本相對較低成本相對較高LGPS類含鍺，價格高昂。其他子類成本適中必須加入稀土元素（如Y、Er、Sc或In成本相對較高界面質硬，界面相容性差，可有效抑制鋰枝晶生長，但體積變化無法補償界面相容性較好，抑制鋰枝晶生長能力有限質地柔軟（冷壓或者高壓作用即可制備界面相容性較好（楊氏模量低）界面穩定性安全性具有良好的機械穩定性和化學穩定性，對溫度同樣不敏感，可以在較寬的溫度范圍內工作較差，200℃以上有燃燒可能與氧氣和水反應，生成硫化氫水分敏感，與鋰金屬反應離子電導率較高，但質地較硬，內阻較大室溫電導率低，需要加熱高（鋰硫相互作用弱），接近甚至超過液態電解液離子電導率足夠高電化學窗口~6V，兼容電極材料體系，對鋰金屬穩定較窄，難以運用高電位的正極材料~5V，低電位下易還原，高電位下易氧化電化學窗口范圍較大資料來源：《Solid-stateBatteryRoadmap2035+》，《高性能硫化物基全固態鋰電池設計：從實驗室到實用化》（劉元凱等，物理化學學報,2023,），聚合物：最早商業化，性能提升有限聚合物固態電解質因其質輕安全、結構可設計以及優異的機械性能和加工性能，成為固態電池的潛在材料，逐漸成為研究的重以將其看做高分子和鋰鹽絡合組成，近似看作是將鹽直接溶于聚合物中形成的固態-溶液體系。其中PEO和LiTFS類型代表材料優勢劣勢進展生產工藝聚合物基體聚醚類（PEO）較高的介電常數(較高的介電常數(ε=8）；Li+溶解/解離能力強；便于加工室溫離子電導率低；電化學窗口窄；機械強度低；可燃性共混；共聚；交聯網絡；塑化劑；無機填料常見的有溶液澆鑄法和相轉化法。近年來研究者開發了更為高效、綠高介電常數；較高的電化學穩定窗口較高的介電常數(ε常見的有溶液澆鑄法和相轉化法。近年來研究者開發了更為高效、綠高介電常數；較高的電化學穩定窗口較高的介電常數(ε=36.6）；熱穩定性好；對電解液吸收能力強共聚；交聯網絡；“剛柔并濟”策略和鋰金屬的兼容性差，容易解聚；成膜性差室溫離子電導率低；成膜性差；鈍化鋰金屬填料UV固化法，原位聚合法等。常見的有溶液澆鑄法和相轉化法。離子絕緣的骨架；對離子化合物溶解度低室溫離子電導率低室溫離子電導率低結構多樣性；高的化學穩定性和熱穩定性；離子絕緣的骨架；對離子化合物溶解度低室溫離子電導率低室溫離子電導率低結構多樣性；高的化學穩定性和熱穩定性；較高的介電常數(ε=8.4）；熱穩定性高；電化學穩定性高；力學性能較強和鋰金屬的兼容性好共聚；接枝；交聯；共混高鋰鹽策略；無機填料塑化劑；無機填料液以一種可控的方式轉變為固態，具體分為四種：熱誘導相分離；溶劑的可控蒸發；水氣相的沉淀；浸沒沉淀。此方法會產生大量有機廢水，不夠環保也限制了其實際應用。穩定性和熱穩定性方面具有顯著優穩定性和熱穩定性方面具有顯著優LiN(CF3SO2)2，CH3SO3Li，LiN(SO2C2F5)2，LiC2F5SO3納米顆粒（Al2O3,SiO2,TiO2,ZrO2）、活性填料(γ-LiAlO2,Li3N,LiAlO2）、離子液體（PyrxTFSI）PDMSPVDFPMMA鋰鹽無機類有機類添加劑資料來源：谷琪,劉夏夏,周鑫宇,等.用于鋰金屬電池的聚合物固態電解質的研究進展[J/OL].化學學報,，長氧化物：兼具電導率和穩定性，LLZO受青睞類型代表材料離子電導率電化學窗口優勢劣勢生產工藝玻璃相LiPOH