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01產業驅動因素
①全球首款可量產固態電池問世,固態電池時代來臨
在2026年開年的美國拉斯維加斯消費電子展(CES)上,芬蘭初創公司Donut Lab宣布將推出“全球首款全固態電池”。
根據相關介紹,該款全固態電池能量密度達到400 Wh/kg,明顯高于比亞迪刀片電池140Wh/kg和寧德時代麒麟電池255Wh/kg等市場主流產品。
在充電速度方面,該電池全面充滿電只需要5分鐘,而且不用將充電限制在80%以內,可以支持安全、重復、可靠的全額放電。
該電池計劃將率先應用于Verge Motorcycles公司的電動摩托車,成為全球首款搭載該固態電池技術的量產車。
這將成為全球動力電池領域的重要里程碑,標志著固態電池正式從實驗室走向量產應用。
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②動力電池、消費電池有望推動固態電池大規模市場應用
根據汽車工業協會數據,2025年前11個月,國內新能源汽車產量達到1490.7萬輛,同比增長31.4%,保持增長趨勢。
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作為鋰電池最為重要的下游市場,國內半固態電池裝車量也呈現快速增長趨勢。
根據SMM預測,消費電池由于對能量密度要求更高,用戶體驗更加明顯,也成為固態電池商業化落地的最佳場景,預計2030年滲透率有望率先突破10%。
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02產業全景圖
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03上游產業鏈
03-1固態電解質是核心
從工作原理來看,固態電池和鋰離子電池基本一致,都是依靠鋰離子的遷移實現電池的充放電過程。
從結構來看,全固態電池用固態電解質傳輸鋰離子,因此不需要傳統鋰電池的液態電解液,既能減小體積,提高能量密度,還能減少起火危險。
目前固態電解質材料主要有硫化物、氧化物、聚合物和鹵化物這么四大類。
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硫化物具有最高的離子電導率,并且質地較為柔軟,能夠保證離子傳輸,并有效緩解界面問題,占據產業研究的主要地位。
不過當前硫化鋰成本較高,使得硫化物固態電池成本約為傳統鋰電的5倍以上,硫化鋰成本的下降將是未來產業界研究的重點。
03-2正極材料
電池正負極材料是決定固態電池能量密度等綜合性能的核心因素。
如今量產鋰電池主要使用鈷酸鋰(LCO)、鎳錳鈷三元(NMC)、磷酸鐵鋰(LFP)等正極材料,具有晶體結構穩定、技術成熟、性能穩定等優勢。
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不過它們仍然難以滿足固態電池高比能的要求,富鋰錳基基于較高的能量密度和較低的單位成本,有望成為固態電池正極材料之一。
富鋰錳基材料擁有實現1000 Wh/kg能量密度的潛力,遠超如今主流應用的磷酸鐵鋰和三元材料等正極材料。
03-3負極材料
電池負極材料主要通過嵌入、合金化或轉換反應實現鋰離子存儲,當前主流材料包括石墨類、無定形碳(硬碳、軟碳)、硅基材料、鋰合金等。
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當前主流石墨負極材料理論比容量約372mAh/g,如今已經達到極限,硅基材料理論鋰儲存容量高達4200 mAh/g,被視為新一代鋰電負極材料方向之一。
鋰金屬負極理論比容量高達3860mAh/g,也是傳統石墨負極的十倍以上,同時還有低電極電勢和低密度等優勢,是鋰電池負極的未來理想選擇。
03-4相關標的
①上海洗霸:新型硅碳負極材料實現批次送貨,有望打造第二增長曲線。也是國內硫化鋰龍頭廠商,預計2025年實現百噸級擴產,2026年實現千噸級擴產。
②金龍羽:公司自主研發的富鋰錳基正極材料適配硫化物固態電解質,氧化物固態電解質已經完成客戶送樣評測。
③容百科技:適配固態電池的高性能正極材料主力供應商,公司8系、9系材料已經實現噸級出貨。
④當升科技:公司已在高鎳、中鎳高電壓、磷酸鐵鋰及下一代固態電池材料等領域形成完整產品布局。
⑤中國寶安:旗下公司貝特瑞是國內負極行業龍頭,CVD硅碳負極獲得主流動力客戶認可,在固態電池材料領域擁有技術先發優勢。
⑥道氏技術:公司正推進年產1000噸負極材料項目,已經向30余家客戶送樣。
04中游產業鏈
04-1過渡階段的半固態電池
固態電池根據電解質含液量的不同,又分為半固態電池(含液量5%-10%)和全固態電池(無液體)。
2024年,國內聚合物和氧化物固態電池的出貨量占比在97%以上,硫化物、鹵化物等其他固態電池占比不足3%。
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這主要是受限于當前的技術水平,暫時只能采用氧化物、聚合物的半固態電池作為主流量產產品,屬于技術和市場綜合考量之下的妥協之舉。
04-2硫化物是未來
硫化物電解質除了擁有最高的離子電導率和良好界面相容性,理論能量密度能夠達到900Wh/kg,遠超傳統鋰電池。
國內產業界聚焦于以硫化物為主體電解質的全固態電池技術路線,搭配高鎳三元正極和硅碳負極體系,以實現車用電池400Wh/kg為目標。
遠期則是以500Wh/kg和1000Wh/L為目標,實現鋰負極/無鋰負極、硫化物復合電解質、高容量正極(超高鎳、富鋰、硫等)的鋰負極硫化物全固態電池。
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04-3相關標的
①寧德時代:堅持硫化物全固態和凝聚態半固態兩大路線并行的思路,2025年進行樣品驗證,計劃2027年小批量裝車應用。
②贛鋒鋰業:固態電池規劃產能達到40GWh,有望在電池固態化進程中率先實現產業化落地。
③億緯鋰能:計劃2026年實現工藝突破并推出全固態電池,2028年進一步推出具有400Wh/kg高比能量的全固態電池。
④國軒高科:2024年發布的金石固態電池,全固態電池實驗線貫通,已經正式啟動第一代2GWh量產線的設計工作。
⑤孚能科技:第三代能量密度可達400Wh/kg半固態電池正在進行車規級認證和產業化開發,全固態電池處于產業化開發階段。
⑥欣旺達:第二代半固態電池電芯樣品正在進行中試試驗,第三代全固態電池完成400Wh/kg產品閥桿和工藝驗證。
05下游產業鏈
除了動力電池、儲能電池和消費電池等傳統應用場景以外,固態電池還將在很多新興經濟領域擁有用武之地。
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05-1低空經濟
2024年低空經濟首次寫入政府工作報告,預計到2026年低空經濟規模有望突破萬億元,2030年有望突破2萬億元。
除了無人機、直升機、固定翼飛機等傳統低空飛行器之外,eVTOL(電動垂直起降飛行器)將成為低空經濟產業的重要支撐。
固態電池高能量密度、高安全性和寬溫度范圍等優異性能,可以完美滿足eVTOL對長續航和高安全性的需求,有望成為eVTOL和低空經濟發展的重要推動力。
05-2人形機器人
人形機器人有望在2026年迎來量產元年。
根據億歐智庫預測,2025-2030年有望率先應用于工業,2030年后將逐步延伸到商業服務,2035年后將應用于家庭生活,2040年市場規模有望達到3萬億元水平。
若要實現商業化應用,機器人至少需要8-10小時的續航水平,固態電池將成為提升人形機器人續航水平的關鍵突破口。
整體來看,固態電池發展正處于產業發展的初期階段,2024年全球固態電池出貨量約5.3GWh,預計2030年將達到614GWh,增長幅度超過120倍。
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05-3相關標的
①比亞迪:旗下弗迪電池走硫化物復合電解質+高鎳三元+硅負極技術路線,預計2027年在高端車型進行批量示范。
②長安汽車:預計2026年實現固態電池裝車驗證,2027年推進全固態電池逐步量產。
③上汽集團:含液量10%電池應用于智己L6,含液量5%電池2025年搭載MG4,首款全固態電池“光啟電池”預計2027年落地。
06發展趨勢
總的來說,固態電池綜合性能突出,應用場景更加廣泛,市場空間也將比當前鋰電池市場更加廣闊,國內產業鏈有望繼續掌握產業話語權。
本文引用參考圖片和文獻:中國銀河證券、愛建證券、中郵證券、金元證券、五礦證券、Wind、同花順、行行查、蘿卜投研數據網站、各公司公開資料,不代表本人立場,不構成投資建議。
#固態電池、#低空經濟、#人形機器人
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