导读：近期比亚迪、广汽、长安等车企公布全固态电池装车时间表，国内外主流车企的固态电池装车时间集中在2026-2030年，2027年成为全固态电池量产的关键时间节点。在全球能源转型与科技飞速发展的浪潮中，固态电池作为极具潜力的新一代技术，正站在从1到10的关键突破阶段。部分机构预测，到2030年，全球固态电池出货量将增长至614.1GWh，中国固态电池市场空间有望增至200亿元。
01固态电池的特点
固态电池是指采用固态电解质的锂离子电池，其在工作原理上，与传统的锂电池并无区别。固态电池的核心是固态电解质，相较于液态锂电池，其安全性能更高，不存在漏液、挥发等问题，且具备不易燃、耐高温、耐腐蚀等特性，能大幅度降低电池燃烧、爆炸的风险。同时，在能量密度、循环稳定性、高低温性能以及寿命等性能方面表现优异；全固态电池的能量密度则有望达到500Wh/kg以上，循环使用寿命在万次以上，要远大于三元锂电池和磷酸铁锂电池。
图表1：液态锂电池和固态电池特点对比
数据来源：公开资料整理
固态电池之所以备受青睐，主要有以下几方面原因：一是近年来，动力电池产业呈现跨越式增长，但随着新能源汽车渗透率进入阶段性瓶颈，产能过剩问题愈发凸显。据乘联会数据，动力电池装车率已由2020年的76%下降至2024年的50%左右。与此同时，产业扩张迅猛，近两年半，国内亿元以上动力电池重大制造项目近700个，投资预算超3万亿人民币。20余家动力电池企业2025年产能规划合计达6188GWh，而机构预测2025年国内市场实际需求仅1200-1500GWh，产能空置率或达75%。
二是液体锂离子电池性能已达瓶颈，继续新技术突破。磷酸铁锂电池能量密度低（150-210 Wh/kg），续航和低温性能差，冬季亏电明显；三元锂电池虽能量密度稍高（上限约350Wh/kg），但安全性不足，易在剧烈冲击或针刺下引发事故，多起新能源汽车起火事件均由此类电池引发。安全性和里程焦虑成为液态锂电池难以解决的痛点。相比之下，固态电池在能量密度、安全性和耐低温性能上优势显著，被认为是动力电池的重要发展方向，有望在未来市场占据重要地位。
三是先进的电池技术作为我国实现 “双碳” 宏伟目标以及稳步推进 “电动中国” 战略布局的核心关键支撑，不仅深度融入并极大地影响着生产生活的方方面面，更在维护国家安全领域扮演着举足轻重的角色，其战略重要性不言而喻。为了进一步推动固态电池产业的蓬勃发展，中国政府积极发挥政策引导作用，接连出台了一系列强有力的支持政策。其中涵盖了资金补贴以助力企业降低研发成本、税收优惠政策来减轻企业负担，以及全方位的研发支持以提升企业的技术创新能力等。这些政策举措的实施，为固态电池行业营造了极为有利的市场发展环境，为行业的腾飞注入了强劲动力。
02固态电池的技术路线
目前，固态电池主要存在三大主流技术路线，分别是聚合物、氧化物和硫化物。其中，聚合物电解质属于有机电解质范畴，而氧化物和硫化物则归属无机电解质类别。这三条技术路径各具特色，在展现出显著优势的同时，也各自存在一定的局限性。
聚合物电解质具备良好的机械性能，质地柔韧，易于加工成型。此外，该技术与现有的液态电解液生产工艺具有较高的兼容性，在技术层面相对成熟，便于大规模制备薄膜，已成功实现小规模量产。然而，这一技术也存在明显的缺陷。在室温条件下，其电导率相对较低，室温下电导率通常在10⁻7至10⁻4 S/cm，需加热至60℃以上才能正常工作。同时，聚合物电解质的电化学窗口较窄，当电位差超过4V时，电解质容易发生电解现象。而且，其热稳定性相对较差，在200摄氏度以下的环境中，一旦温度过高，便可能出现起火燃烧的风险。在全球范围内，采用这一技术路线的代表企业主要集中在欧美地区。
氧化物电解质在空气中稳定，不易与水分和氧气反应，热稳定性优异，可耐受600℃以上高温。高机械强度，能有效抑制锂枝晶生长，适合高镍三元等高压正极材料。此外，该技术的研发成本和难度相对较低。劣势在于离子电导率低，室温下电导率一般在10⁻6至10⁻3 S/cm，需通过高温烧结或添加液态电解液来改善。以及界面接触差，电解质较硬，与电极的界面阻抗高，导致循环寿命短。在国内，卫蓝新能源、清陶能源、宁波锋锂、宁德时代等企业在氧化物电解质技术研发方面处于领先地位，此外还有台湾辉能也在该领域积极探索。
硫化物电解质在性能方面表现卓越，具有最高的离子电导率，室温下电导率可达10-2S/cm，接近液态电解液水平，支持快速充放电。能量密度高，理论值超500Wh/kg，适配锂金属负极。热稳定性好，可在高温环境下保持稳定性能。此外，硫化物电解质质地柔软，可塑性强，便于进行各种形状的电池设计。然而，这一技术也面临着诸多严峻的挑战。化学稳定性差，易与空气中的水分和氧气反应，生成有毒的硫化氢气体，需无氧封装环境。制备难度大，生产成本高，硫化锂前驱体价格昂贵，界面副反应需解决。在全球范围内，丰田、LG、松下、宁德时代、三星等企业都在积极开展硫化物电解质技术的研发工作。
图表2：固态电池三种技术路线对比
数据来源：公开资料整理
03固态电池产业链特点
固态电池的产业链与液态电池相似，涵盖了从原材料的采集、电池的生产制造到最终的市场应用的完整链条。上游原材料供应是固态电池产业链的基础，主要提供锂、钴、镍等金属资源以及固态电解质的核心材料。其特点是资源依赖性强，技术门槛高，市场集中度较高。原材料供应的稳定性和成本直接影响中游生产。环保与可持续性要求也日益严格，部分关键材料供应商在产业链中具有重要话语权。
中游电池材料与制造是固态电池产业链的核心，涵盖固态电解质、正负极材料研发和电池制造。技术创新是关键驱动力，工艺复杂且成本压力大。企业需与上下游紧密协同，突破技术瓶颈以降低成本。中游企业通过不断优化产品性能和生产工艺，满足下游应用的高要求，是产业链的发展核心。
下游应用领域是固态电池的终端应用市场，涵盖新能源汽车、储能、消费电子等多个领域。其特点是应用场景广泛，需求增长迅速，对电池性能和安全性要求高。政策支持力度大，市场潜力巨大。下游应用的快速发展将反向推动中游技术创新和上游资源开发，是固态电池产业链的最终驱动力。
图表3：固态电池产业链
数据来源：公开资料整理
04市场空间可期
固态电池未来市场空间主要来自于应用场景拓展，目前处在风口上的几个赛道都是固态电池的重要应用场景，比如新能源汽车、eVTOL、人形机器人、储能系统等。
在新能源汽车方面，随着技术的进步和成本的降低，固态电池有望逐步替代传统锂离子电池，占据新能源汽车市场的较大份额，推动新能源汽车行业快速发展。众多车企如广汽集团、长安汽车、上汽集团、比亚迪以及现代汽车等都在积极布局固态电池，预计全固态电池将在2027年上车，2030年后将大规模上车。
eVTOL 产业处于起步阶段，对电池性能要求高，固态电池的优势使其成为eVTOL 的首选动力源。预计2026年 eVTOL 市值空间将达95亿元，2031年 eVTOL 电池市场有望达到百亿级。随着 eVTOL 技术的成熟和市场的扩大，固态电池在该领域的应用空间将不断拓展。
随着人工智能和机器人技术的发展，人形机器人市场需求将不断增加，固态电池作为关键技术之一，将为人形机器人的大规模应用提供有力支持，市场空间广阔。宁德时代、欣旺达等企业已经在固态电池与人形机器人的结合上取得了不错的进展。
随着可再生能源的快速发展，储能系统的需求日益增长。固态电池以其高安全性、长寿命、高能量密度等优势，在储能市场具有巨大的发展潜力。尽管目前面临制造成本高、规模化生产能力不足等问题，但随着技术的进步，有望在未来成为储能系统的重要组成部分。
综合来看，固态电池市场规模的增长潜力巨大，预计在未来几年内将实现快速增长，根据中商产业研究院预测，2023年中国固态电池的市场空间达到约10亿元，并预计到2024年将达到17亿元，到2030年将增至200亿元。此外，EVTank预测到2030年全球固态电池的出货量将达到614.1GWh，市场规模有望超过2500亿元。根据中商产业研究院预计，2030年全球固态电池出货将超过600GWh，出货量渗透率达到10%。2030年中国固态电池市场空间有望超过200亿元。
图表4：2023-2030年全球固态电池出货量和中国固态电池市场规模
数据来源：中商产业研究院、EVTank
05投融动态
固态电池的技术发展离不开一级市场的大力支持，过去一年资本对于这一领域的关注度不可谓不高，据来觅数据统计，2024年以来国内固态电池赛道（包括固态电池、固态电解质、正极材料等）获得24起融资，融资规模合计超9.84亿元。其中，有8家企业融资金额超亿元，另有合壹新能、太蓝新能源、华彩新能源、蓝廷新能源、欣视界等7家企业都在年内完成了多次融资。感兴趣的读者，可以登录Rime PEVC平台获取固态电池赛道全量融资案例、被投项目及深度数据分析。
图表5：2024年以来固态电池赛道亿元以上融资情况统计
数据来源：公开资料 整理
06面临的挑战
综合来看，固态电池具有显著的技术优势和广阔的应用前景，但其产业化和商业化仍面临技术瓶颈、成本高昂、产业链不完善等多重挑战。未来，随着技术的不断突破和产业链的逐步完善，这些问题有望逐步解决，推动固态电池技术的广泛应用。
一是技术瓶颈，固态电池的核心技术难题集中在电解质材料和界面稳定性上。固态电解质的离子电导率较低，导致充放电速度慢、容量衰减快。同时，固态电池的固-固界面接触性差，锂枝晶生长问题仍未得到彻底解决。
二是成本问题，固态电池的生产成本显著高于传统锂电池。当前，固态电池部分原材料未实现量产，材料成本高，如硫化物电解质的成本远高于传统锂电池。此外，生产工艺复杂，生产设备要求高，导致生产效率低、良率低。
三是产业化难题，固态电池的产业化仍面临诸多挑战。首先，产业链上下游在材料适配、设备标准化及测试规范等方面存在短板。其次，固态电池的生产工艺尚未完全成熟，大规模量产的难度较大。此外，技术路线尚未统一，硫化物、氧化物、聚合物等路线并存，可能导致资源错配。
四是市场接受度，目前全固态电池成本是传统锂电池的2倍以上，短期内难以大规模替代液态电池。若降本速度不及预期（目标2030年降至2元/Wh），可能限制商业化进程。此外，固态电池市场仍处于培育阶段，消费者对新技术的接受度和信任度需要时间提升。
五是原材料供应与环保压力，硫化物电解质的关键材料硫化锂价格高昂，且生产过程中可能产生有毒气体，环保要求提升或推高成本。此外，原材料的供应稳定性也影响固态电池的产业化进程。
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