2025.9.10固态电池行业深度

一、投资要点

1. 固态电池有望成为动力电池终极技术路线，具备本征安全性与极高能量密度，硫化物全固态电池受国内外重视，国内预计 2027 年突破电解质技术链，后续优化正负极，2030 年迈向规模化，且国内政策支持，电池和新能车龙头全面布局。

2. 不同类型固态电解质各有优劣，无机物电解质有高离子电导率和宽电化学窗口优势，聚合物电解质柔韧性好，复合物电解质可结合两者优势，远期或成最佳路线，当前硫化物电解质规模化难点在硫化锂降本及干法工艺粘结剂优化。

3. 正负极材料方面，短期高镍三元 + 硅碳负极为主流，高镍三元工艺成熟，CVD 硅碳负极兼具性能和成本优势，材料改性是正极厂差异化能力，多孔碳是 CVD 硅碳负极规模化关键；远期富锂锰基和锂金属负极有极高比容量，当前处于 0-1 节点。

4. 集流体领域，传统铜集流体易腐蚀，镀镍或镍基集流体抗腐蚀，多孔化可缓解膨胀，多孔铜箔适配硅碳负极，纳米多孔镍助力远期硫化物 + 锂金属负极应用。

5. 其他材料中，单壁碳纳米管可提升硅碳负极性能、改善固态电池界面接触，UV 胶受益于 UV 打印渗透提速，骨架膜工艺迭代后或替代胶框打印路线，提升电解质膜生产效率。

6. 需关注产业化节奏、产业链协同、国际市场竞争等风险。

二、风险提示

1. 产业化节奏不及预期：固态电池良率提升、工艺标准化、设备批量交付需时间，产业节奏可能后移；且尚未形成规模装车案例，终端车厂对安全性、耐久性、热管理有高验证要求，商业化订单受限於个别高端项目。

2. 产业链协同不及预期：固态电池需材料、设备、封装、整车四大环节高度协同优化，但目前行业多为单点突破。

3. 国际市场竞争加剧：日韩、美系企业加快布局固态电池技术，若其在关键技术或量产能力上领先，可能通过专利垄断阻碍国内固态电池材料发展。

三、固态电池综述

（一）全固态电池：锂电池终极形态，兼顾安全性和能量密度

全固态电池用固态电解质替代传统电解液，能大幅降低电池内部短路风险，具备本征安全性与极高能量密度，是动力电池终极技术路线。其中，本征安全性体现在解决锂枝晶生长和穿透问题，避免热失控；高能量密度则因固态电解质电化学窗口宽，可兼容高电压正极、Li 金属负极等高能量材料。

（二）落地节奏：2027 年系技术实现节点，2030 年或迈向产业化

硫化物全固态电池是国内外当前最重视路线。2025-2027 年重点攻克石墨 / 低硅负极硫化物全固态电池技术链，向长寿命大倍率方向发展；2027-2030 年重点攻关高容量硅碳负极，面向下一代乘用车电池；2030-2035 年重点攻关锂负极，逐步向复合电解质、高电压高比容量正极发展。目前固态电池科学问题基本解决，但存在工程问题，离含供应链在内的商业化有距离。据 EVTank，2027 年预计小规模量产全固态电池，半固态占主导；2030 年全球固态电池出货量达 614GWh，全固态比例接近 30%，出货量约 180GWh，实现规模化量产。

（三）发展紧迫性：全球竞跑，政策支持，稳固我国锂电产业优势

全固态电池是最具前景的新一代电池技术，中国及欧美日韩纷纷布局。海外方面，在美国能源部、Horizon Europe 等资助下，部分欧美电池厂商已推进至中试和装车测试阶段。国内，2025 年 8 月，工业和信息化部、市场监督管理总局印发《电子信息制造业 2025—2026 年稳增长行动方案》，提出支持全固态电池等前沿技术方向基础研究，若海外率先突破或削弱我国锂电产业优势。

（四）国内布局：产业化持续推进，电池和新能车龙头全面布局

国内头部电池厂和整车厂争相布局，产业层面多认为 2027 年为小规模生产节点，技术路线多线推进但硫化物为重点。如宁德时代计划 2027 年小规模生产，采用高镍三元正极，锂金属 / 硅碳负极，硫化物电解质；比亚迪 2027 年示范，2030 年大规模生产，高镍三元正极，硅碳负极，500Wh/kg、硫化物电解质等。

四、固态电解质

（一）路线：各具优劣，硫化物为当前热点，远期看好复合电解质

不同类型固态电解质特点各异。无机物电解质（硫化物、氧化物、卤化物）有高离子电导率和宽电化学窗口优势，硫化物路线是当前热点，但存在空气稳定性差、对水分敏感等缺点；聚合物电解质柔韧性好、机械加工性能好且成本低，不过室温离子电导率较低、化学稳定性低；复合物电解质能结合无机和有机物电解质优势，在离子电导率、电化学稳定性和机械性能等方面有较大提升，远期有望成为最佳路线。

（二）硫化物电解质：规模化难点在硫化锂降本，干法粘结剂待优化

1. 硫化锂降本：据 GGII，硫化锂成本降至 50 万元 / 吨是产业化关键拐点，对应硫化物电解质成本有望降至 30 万元 / 吨区间，全固态电芯成本降至 0.6 元 / Wh。测算显示，硫化物固态电解质成本 30 万元时，占电芯 BOM 成本比重约 34%。

2. 制备路线：硫化锂量产工艺多元，厦钨新能通过独家气相法工艺完成中试送样；上海洗霸（收购有研稀土相关资产）采用硫化氢中合法实现高纯度（≥99.99%）与低成本制备；高能球磨法可在较低温度制备且无需溶剂；碳热还原法瓶颈在除杂；液相法难在安全性。

3. 黏结剂：目前硫化物电解质干法制膜工艺常用粘结剂是 PTFE（聚四氟乙烯），但存在粘结性不佳、界面电化学不稳定等劣势。海辰药业与欧阳明高院士团队合资成立四川洛辰共研粘合剂；中科深蓝汇泽采用热塑性聚酰胺 TPA 作为粘结剂。

（三）卤化物电解质：正极改性或硫卤电解质复合，拓宽电化学窗口

卤化物固态电解质正极稳定性远优于硫化物（兼容 4V 以上电压），能提升全固态电池能量密度、首效和循环稳定性，但离子导电率普遍不高，产业通过正极改性或与硫化物复合应用。宁德时代、比亚迪、清陶能源等锂电企业均积极布局卤化物固态电解质复合应用，三祥新材、信宇人等材料和设备企业也延伸布局。同时，锂金属负极与硫化物、卤化物固态电解质存在适配问题，中科院吴凡团队设计多功能复合硫化物电解质，提升界面稳定性和电化学性能，降低堆叠压力。

五、正极材料

（一）高镍三元：单晶高镍 / 小尺寸 / 元素掺杂 / 表面包覆为改性方向

高镍三元将是未来较长时间内全固态电池的正极首选，材料改性是核心能力。单晶高镍相比多晶高镍三元，与硫化物电解质冷压组合时能保持结构完整，高电压下体积应变小，保持界面接触；小颗粒尺寸单晶兼具高倍率和高容量，缓解体积应变，增强固 - 固界面接触，提高高压循环稳定性；超高镍元素掺杂可提升界面接触和循环稳定性；表面包覆能防止高电压三元正极材料和硫化物固态电解质直接接触，限制界面副反应。厦钨新能、容百科技、当升科技等老牌三元正极厂商已推出适配固态电池的改性高镍三元正极材料，实现小批量出货。

（二）富锂锰基：突破能量密度木桶效应，头部正极公司加速送样

电池能量密度上限取决于正极和负极中容量较低者，富锂锰基放电比容量有望超过 250mAh/g，能有效延伸木桶短板。其兼具能量密度和成本优势，能量密度超过 1000Wh/kg，且减少镍钴含量实现降本和高安全。目前富锂锰基正极材料存在低首效、寿命短、倍率差、结构脆弱等问题，正通过 ALD 表面包覆、电化学退火、单晶化等技术逐步解决，当前处于实验室向产业化的 0-1 节点，预计 2030 年后规模化应用。容百科技、当升科技、厦钨新能等头部正极公司前瞻布局，积极送样全固态电池开发，开发进度领先。

六、负极材料

（一）硅碳负极：技术收敛、成本下降，CVD 路线有望成主流

第三代工艺 - CVD 硅碳负极兼具性能和成本优势，有望成为全固态电池未来较长时间的首选负极材料，高性能低成本的多孔碳是其规模化应用关键。硅碳负极历经三次迭代，首效、循环、生产效率大幅改善，头部消费电子和电动工具正加速 CVD 硅碳负极应用，2025 年头部动力电池厂加速验证。据 GGII，2024-2030 年中国锂电硅基复合材料出货量预计从 2.1 万吨增长至 30 万吨以上，6 年 CAGR 超过 56%。生产单吨 CVD 硅碳负极消耗约 0.5 吨多孔碳及 0.7 吨硅烷，2025 年初硅烷、生物质类多孔碳价格下降，推动产品起量，且树脂基多孔碳规模化和工艺改善降本后更具优势。贝特瑞、璞泰来等企业在 CVD 硅碳负极及上游原材料和设备供应方面有相关布局。

（二）锂金属负极：负极材料终局，锂负极为核有望诞生新机会

锂金属负极具有超高理论比容量 (3860mAh/g) 和能量密度，结合固态电解质本征安全性，有望成为固态电池的终极负极，但目前面临充放电过程体积变化过大、锂枝晶生成、电解质兼容性差等问题。锂金属负极制备有压延法、蒸镀法、熔融法等路线，赣锋锂业、天铁科技、英联股份、道氏技术等企业有相关布局。固态电解质选择上，氧化物电解质对锂金属具备稳定性，硫化物电解质需界面改性。针对锂金属负极体积膨胀率过大问题，在模组中引入弹簧结构可缓解膨胀压力，延长电池使用寿命。

七、集流体

（一）镀镍 & 多孔铜箔：应对腐蚀与膨胀，传统铜箔升级

硫化物固态电池是目前主流，传统铜集流体与硫化物电解质界面易遇水腐蚀，需在铜箔表面镀镍防腐；硅碳负极充放电过程体积膨胀率大，多孔铜箔能缓解膨胀应力，延长固态电池循环寿命。双面镀镍铜箔可抵御硫化物腐蚀，缓解界面分离，高温下抗氧化能力提升，且成本更具优势，诺德股份和嘉元科技推出适配产品并送样。多孔铜箔除缓解膨胀外，还具备轻量化、电阻低、抑制锂枝晶生长等特性，诺德股份、德福科技和三孚新科均有布局，进入小批量送样测试阶段，且为适配硫化物体系，多孔铜箔仍需在制孔后进行表面镀镍处理。

（二）镍集流体：有效缓解锂枝晶生长，适配硫化物 + 锂金属负极体系

泡沫镍依托 90–98% 通孔率及高导电性，在镍氢电池负极集流体中稳居主流。因镍与硫化物难反应，有望成为硫化物固态电池的可选负极；纳米多孔镍弹性柔度高，能有效缓解锂枝晶生长，使得硫化物 + 锂金属负极成为可能。多孔镍集流体可在电池极高压制造条件下缓解硫化物电解质横向蠕变裂纹，在电化学循环时缓解锂枝晶生长，延长电池循环寿命。远航精密是镍基导体材料龙头，东方电热是国内唯一量产动力类预镀镍材料的供应商，可开发相应产品用于固态电池集流体。

八、其他材料

（一）单壁碳纳米管：硅碳负极的绝佳搭档，改善电解质界面接触

单壁碳纳米管具备卓越的导电性和柔性网络结构，可显著提升硅碳负极循环、倍率及首效，改善固态电池界面接触。对于硅碳负极，其形成的导电网络能缓解体积膨胀，保持良好接触，经宁德时代、松下等企业验证，在硅基负极中添加 0.1wt% 单壁碳管可提升 20% 容量保持率，降低界面阻抗 40%。对于固态电解质，添加碳纳米管可填充电极与电解质间的空隙，降低界面阻抗。据 GGII，2024 年中国单壁碳纳米管浆料出货突破 10 吨级；据 SPIR，单壁碳管大规模生产需解决性能稳定性问题，目前全球实现吨级生产的只有 OCSiAl、天奈科技及道氏技术，其他企业多在中试或小试阶段。

（二）UV 胶：胶框印刷路线之一，效率和性能驱动 UV 打印渗透提速

硫化物固态电池生产中，等静压工艺压合时固态电解质膜与电极膜会发生偏移，导致短路，解决方案是在极片边缘增设回形胶框。可行的胶框打印技术路线包括钢网印刷、UV 打印、预制胶框打印、点胶工艺、3D 打印等，各有利弊，其中 UV 打印精度和效率提升空间大，业内关注度高。UV 打印工艺首先用激光在极片上制造凹槽，然后注入可通过紫外光快速固化的绝缘胶（UV 胶）。设备方面，德龙激光的极片制痕绝缘设备已获行业头部客户订单；材料方面，松井股份的材料、工艺设备一体化电芯绝缘 UV 喷墨打印样板工程已成功交付。

（三）骨架膜：工艺迭代中，有望大幅提升电解质膜生产效率

基于骨架膜的固态电解质膜类似 “钢筋混凝土”，在预先制备好的骨架膜（钢筋）中填充固态电解质（水泥），再通过原位聚合等技术制成电解质膜。星源材质、长阳科技、恩捷股份等已布局骨架膜产品，和星源材质合作的中科深蓝汇泽已发布融合刚性骨架与柔性导电电解质的聚合物固态电池。骨架膜能缓解锂枝晶生长和硅碳负极膨胀产生的应力，增强界面接触，若将骨架膜四周制成无孔，或可省略胶框印刷工序加快生产节拍。其工艺难点是平衡孔隙和强度，目前可行工艺包括干法 / 湿法拉伸工艺、静电纺丝技术、激光打孔等，相关设备也需迭代。

九、投资建议

关注各细分材料环节布局领先的企业，包括硫化物电解质、硫化锂、单晶高镍三元正极 & 富锂锰基正极、CVD 硅碳负极 & 锂金属负极、镀镍 & 多孔铜箔 & 镍基集流体、单壁碳纳米管、UV 胶、骨架膜、电解质粘结剂等领域，同时关注进展领先的固态电池企业。

十、风险提示

1. 产业化节奏不及预期：固态电池良率提升、工艺标准化、设备批量交付仍需时间，整体产业节奏存在后移风险。此外，固态电池尚未形成规模装车案例，终端车厂对安全性、耐久性、热管理有较高验证要求，商业化订单仍受限于个别高端项目。

2. 产业链协同不及预期：固态电池要求材料、设备、封装、整车四大环节高度协同优化，但目前行业仍多为单点突破。

3. 国际市场竞争加剧：日韩、美系企业加快布局固态电池技术，若其在关键技术或量产能力上实现领先，可能带来专利垄断阻碍国内固态电池材料发展。