固态电池系列一：产业化进程加速 材料体系迎来变革

　　【核心结论】固态电池具有高能量密度、高安全性双重优势，2024 年以来多家电池厂和车企公布固态电池相关进展，其中半固态电池已率先实现量产上车，产业化进程有望加快。电池环节推荐在半固态/全固态布局领先的电池企业宁德时代、亿纬锂能以及深耕软包电池研发的珠海冠宇、豪鹏科技；材料环节推荐固态电池电解质及锆材料核心供应商三祥新材，高镍正极厂商当升科技、容百科技，高温铜箔相关厂商嘉元科技、中一科技，半固态电池芳纶隔膜泰和新材。
　　【报告亮点】本报告分析了目前液态电池存在的问题以及固态电池的优势，分别论述了固态电池的主要4 条路线以及对未来趋势的展望，通过对主流车企和材料厂布局的梳理，我们认为目前中国商业化进展较快，固态电池产业化有望提速。
　　【主要逻辑】
　　固态电池兼具高安全、高能量密度双重优势，或成为锂电池的终极形态。传统液态电池的有机液体易导致电极材料降解、易挥发、易燃、易爆，存在较大的安全隐患。固态电解质本身结构稳定，具有不可燃、无腐蚀、无挥发等特性，同时能够抑制锂枝晶生长，大幅降低热失控风险、提升电池安全性；同时，固态电解质具有更宽的电化学窗口（>5V），可以兼具更高电势和更低还原电位的正负极材料，适配高镍高电压正极和硅基、锂金属等负极材料，大幅提升电芯能量密度。
　　四大路线各有所长，混合方案或成主流趋势。固态电池的核心材料为固态电解质，其中，聚合物电解质起步早，其具有良好的界面相容性和机械加工性，但常温离子电导率低（<10-6S/cm），限制其大规模应用；氧化物电解质目前发展进度较快，其稳定性好、电化学窗口宽、机械强度高，但界面相容性差、电导率一般且加工困难；硫化物电解质最具发展潜力，其电导率高，但化学稳定性差、成本高加工难度大；卤化物电解质具备高柔韧性、易加工、氧化电位较高等优势，但与负极兼容性低，电导率需进一步提升。目前，半固态电池倾向采用氧化物+聚合物复合电解质方案，降低量产难度同时确保离子电导率稳定；全固态电池硫化物路线起步较早，近年来卤化物体系也迎来快速发展。
　　规模量产仍受挑战，三大难点亟需解决。目前固态电池产业化仍处发展前期，在材料选择、工艺生产、性能优化等方面有较大改进空间，目前主要有三大难点限制固态电池发展：固固界面问题导致电池电导率低、循环寿命下降；锂枝晶问题仍然存在，容易导致电池短路；固态电池成本较高，材料成本有待进一步降低。
　　全球加速投资固态电池研发，中国商业化进展较快。欧美地区在硫化物、氧化物和聚合物都有布局；日韩地区主要技术路线为硫化物；中国主流采用氧化物路线，24 年以来多家电池厂和车企公布固态电池相关进展以及装车时间，随着政府对固态电池研发进行规模资金支持，行业有望加速发展，产业化时间或将提前。
　　风险提示：固态电池研发进展不及预期；新技术替代风险；上游原材料价格波动；下游需求不及预期。
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