應用密集落地　固態電池未來依舊朦朧

王東岳

近期，固態電池研發取得顯著進展，引發市場的廣泛關注。4月9日，上汽集團宣布，即將上市的智己L6將率先搭載行業首個量產上車的“超快充固態電池”，引領新能源汽車進入“固態電池時代”。當日，固態電池板塊全面爆發，板塊單日上漲超過5%。

4月17日，固態電池概念再度受到“熱捧”，板塊單日上漲6.53%，117只概念股上漲113只，僅有4只個股出現下跌。相較于當下主流的液態鋰電池，固態電池因在能量密度和安全性方面的比較優勢，被認為是最具潛力的下一代電池技術之一。

此前，由于全固態電池技術尚不成熟，業界普遍認為商業化應用的時間節點遠在2030年。伴隨半固態電池應用規模擴大，有分析認為，或將加速向全固態電池進化過程。但也有觀點認為，目前，全固態電池在耐久性及安全性仍有核心技術尚未突破，且生產成本依舊高昂，量產商用仍存難點。

技術應用持續落地

4月初以來，各大車企、電池廠商紛紛官宣固態電池技術密集落地，固態電池概念板塊持續活躍。

4月10日，中國科學院青島生物能源與過程研究所發布消息稱，該研究所先進儲能材料與技術研究組在硫化物電解質研究取得新進展，解決了硫化物全固態電池疊層工藝的行業痛點及瓶頸問題，打通了硫化物全固態電池的大型車載電池制作工藝的最后一道難關，在硫化物軟包電池疊片技術上取得關鍵性突破。

4月12日，廣汽集團正式推出全固態電池。據介紹，廣汽集團本次推出的固態電池采用了100%固態電解質，標志公司固態電池已經完成實驗室階段，目前已經進入量產應用研究階段。

廣汽集團表示，通過采用第三代海綿硅負極和高面容量固態正極技術，昊鉑全固態電池能量密度達到了400Wh/kg以上，相比當前的鋰離子電池，體積能量密度提升52%，質量能量密度提升50%，可輕松實現1000km以上的續航。同時，廣汽集團還表示，其目前已經完成了30Ah大容量全固態電芯，預計將于2026年運用到昊鉑車型上。

經過多年發展，液態鋰離子電池已成為當下動力電池主流技術路線。但隨著電動車滲透率不斷提升，近年來，消費者對電池安全性和續航里程的要求越來越高。液態電解質中有機溶劑的易燃性和高腐蝕性引發人們對電池安全性的焦慮；同時，液態電池能量密度觸及天花板也帶來對續航里程的焦慮。

消費者的更高需求成為動力電池產業擺脫成本導向，探索新技術、尋求安全與性能的突破的新驅動力。

相較傳統液態電池，固態電池以固態電解質取代了液態電池中的液態電解質和隔膜，杜絕了易燃漏液的安全隱患，同時顯著提升了電池能量密度，成為學術界、產業界的重點研究方向。其在能量密度和安全性方面的比較優勢，使其成為最具潛力的下一代電池技術之一。

東方證券認為，隨著裝車車型增多，半固態電池應用規模擴大，經濟性有望提升，帶動產業鏈同步發展，或將加速向全固態電池最終形態的進化過程。

產業鏈結構生變

東方證券在研究報告中指出，當前國內外涉足固態電池的企業較多，車企、研發機構、包含眾多初創企業在內的電池企業及中游材料企業均投入新技術研發布局。工藝技術的創新和材料體系的變化，為全產業鏈帶來新的機會。

相比液態電池，（半）固態電池減少液態電解質的用量，增加氧化物和聚合物的復合電解質，其中氧化物主要以隔膜涂覆和正負極包覆形式添加，聚合物以框架網絡形式填充。

因此，長期來看，（半）固態電池正負極材料有向高性能方向迭代趨勢，鋰金屬負極和鎳錳酸鋰、富鋰錳基等新型正極材料需求均有望增長，隔膜附加值亦有望提升。

根據中信證券研報測算，每GW半固態電池大概需要1800噸的NCM正極以及650噸的碳硅負極，分別占半固態電池成本的43.5％和12.4％。

同時，與傳統的液態相比，半固態電池在導電劑使用上將有大幅提升。

根據GGII（高工鋰電）測算，液態電池碳納米管導電劑用量約為20-30噸，半固態電池碳納米管導電劑的使用量則為70-120噸，較此前提升3-6倍。

作為固態電池的關鍵組分，固態電解質成為供應鏈核心增量。與之相對，固態電池對傳統液態電池的電解液部分需求將有所下降。

根據GGII測算，半固態電池的電解液用量約為液態鋰電池的一半。

中信證券預計，每GWh半固態電池的電解液用量約為500噸，占半固態電池成本的1.9%；相比之下，固態電解質（LLZO）作為替代品用量將上升至100噸，約占半固態電池成本的5.1%。

技術難點猶存 生產成本尚高

4月17日，固態電池概念再度走強，板塊單日上漲6.53%，117只概念股上漲113只，僅有4只個股出現下跌。

盡管固態電池受到“熱捧”，但在不少業內人士看來，目前固態電池仍有難點需要解決。

根據液態電解質在電池中的質量百分比含量，可將鋰電池分為液態電池、半固態電池、準固態電池和全固態電池，其中半固態、準固態和全固態３種統稱為固態電池。

此前，國內企業多以半固態方案作為過渡的中間路線，率先實現裝車應用進入產業化階段。因此，嚴格來講，國內企業大多數產品仍為“半固態電池”。

盡管固態電池受到“熱捧”，但在不少業內人士看來，目前固態電池仍有難點需要解決。

而全固態電池由于技術尚不成熟、成本依舊高昂，業界普遍認為商業化應用的時間節點遠在2030年。例如，寧德時代董事長曾毓群就在近期業績解讀會上指出，“固態電池在技術層面上仍需克服固態離子擴散的基礎科學問題，商品化的道路仍然漫長。”在此前接受媒體采訪中，他也曾表示，“電動汽車固態電池存在諸多困難，且成本對比液態電池并不具備優勢，其商業化推廣還有數年時間。”

分析來看，除核心技術有待突破外，成本是制約固態電池商業化的核心因素。東方證券指出，固態電池體系通常選用高性能正負極材料，材料本身尚未真正實現規模化商用，價格高于傳統電極材料；而核心材料固態電解質技術路線尚不明確，生產過程更為復雜，部分涉及高價稀有金屬，原材料成本遠高于液態電池。在制造方面，量產工藝開發更滯后于材料體系，部分電解質體系對于生產環境要求嚴苛，進一步抬高制造成本。

根據東方證券測算，目前，液態鋰電池使用石墨負極和硅碳負極的電池材料成本分別為93.2美元/KWh和83.2美元/KWh；對比之下，固態電池石墨負極（SLIB）的電池材料成本為137.9美元/KWh，分別高出液態鋰電池石墨負極47.96%和硅碳負極67.75%。在疊加生產成本后，固態電池總成本約為158.8美元/KWh，高出石墨負極液態鋰電池33.78%，高出硅碳負極液態鋰電池48.13%。

同時，相關上市公司也對全固態電池應用表現出謹慎態度。如固態電池概念年內漲幅最高的三祥新材就在近期發布公告稱，公司固態電池領域業務收入占公司主營收入比例較小，預計占比不足1%，對公司短期業績影響有限。敬請廣大投資者謹慎決策。

捷邦科技也表示，“公司根據客戶需求定制開發的應用于固態電池的碳納米管產品仍處于實驗室制備階段，尚未貢獻收入。在效果預期方面，存在效果不達預期或研發失敗的風險，后續能否獲得客戶認可具有不確定性，未來產生的經濟效益和對公司業績的影響存在不確定性。”