在全球能源轉型與科技飛速發(fā)展的浪潮中，固態(tài)電池作為極具潛力的新一代電池技術，正站在從研發(fā)走向大規(guī)模應用的關鍵節(jié)點。根據 TrendForce 集邦咨詢最新研究，固態(tài)電池為具備商業(yè)化潛力的下一代電池技術，歐美等全球廠商正致力于開發(fā)大規(guī)模生產技術，加速車用固態(tài)電池性能驗證。目前 Factorial Energy、QuantumScape 和 SES AI 等新興企業(yè)開發(fā)半固態(tài)、準固態(tài)電池已進入樣品交付和中試樣品驗證階段，預估最快于 2026 年左右將逐步量產第一代產品。這一進展預示著電動汽車及相關行業(yè)即將迎來一場重大變革。

固態(tài)電池的技術優(yōu)勢

固態(tài)電池是指采用固態(tài)電解質的鋰離子電池，其在工作原理上，與傳統(tǒng)的鋰電池并無區(qū)別。固態(tài)電池的核心是固態(tài)電解質，相較于液態(tài)鋰電池，其安全性能更高，不存在漏液、揮發(fā)等問題，且具備不易燃、耐高溫、耐腐蝕等特性，能大幅度降低電池燃燒、爆炸的風險。同時，在能量密度、循環(huán)穩(wěn)定性、高低溫性能以及壽命等性能方面表現優(yōu)異。全固態(tài)電池的能量密度則有望達到 500Wh/kg 以上，循環(huán)使用壽命在萬次以上，要遠大于三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。這種高能量密度意味著電動汽車能夠在相同電量下行駛更遠的距離，有效緩解消費者的里程焦慮。

全球研發(fā)與應用現狀

2010 年代中期法國業(yè)者 Blue Solutions 率先在歐洲將聚合物固態(tài)電池推向商業(yè)化，但主要應用面向為電動大巴和港口送貨車等商用車，在面向大眾市場的乘用車領域并未取得商業(yè)上的成功。除了 Blue Solutions，至今未有歐美廠商推出使用固態(tài)電池的量產車型。不過近年來，情況發(fā)生了顯著變化。在美國能源部 (DOE)、歐盟 Horizon Europe 等電池相關項目計劃資助下，歐美固態(tài)電池技術研發(fā)進展迅速，部分廠商已將研發(fā)成果擴大到中試規(guī)模，并與整車廠商合作進行裝車測試。例如，美國的 Factorial Energy 已交付樣品給 Stellantis 和 Mercedes - Benz 等客戶，執(zhí)行原型車輛道路測試。國內方面，比亞迪、廣汽、長安等車企也紛紛公布全固態(tài)電池裝車時間表，國內外主流車企的固態(tài)電池裝車時間集中在 2026 - 2030 年，2027 年成為全固態(tài)電池量產的關鍵時間節(jié)點。

技術路線與挑戰(zhàn)

目前，固態(tài)電池主要存在三大主流技術路線，分別是聚合物、氧化物和硫化物。聚合物路線與現有的液態(tài)電解液生產工藝具有較高的兼容性，在技術層面相對成熟，便于大規(guī)模制備薄膜，已成功實現小規(guī)模量產。然而，其也存在明顯的缺陷。氧化物路線的研發(fā)成本和難度相對較低，國內的衛(wèi)藍新能源、清陶能源、寧波鋒鋰、寧德時代等企業(yè)在氧化物電解質技術研發(fā)方面處于領先地位。但這一技術也面臨著諸多嚴峻的挑戰(zhàn)，如制備難度大，生產成本高，硫化鋰前驅體價格昂貴，界面副反應需解決等問題。在全球范圍內，豐田、LG、松下、寧德時代、三星等企業(yè)都在積極開展硫化物電解質技術的研發(fā)工作。

盡管固態(tài)電池前景廣闊，但在商業(yè)化初期仍會面臨多項挑戰(zhàn)。首先是產能擴充問題，要實現大規(guī)模量產，現有的生產設施和產能遠遠不夠，企業(yè)需要投入大量資金用于建設新的生產線和工廠。其次是生產成本控制，目前固態(tài)電池的生產成本顯著高于傳統(tǒng)鋰電池，這使得其在市場推廣中面臨價格劣勢。最后是供應鏈建立，固態(tài)電池所需的一些原材料和零部件供應鏈尚不完善，需要企業(yè)與供應商緊密合作，共同構建穩(wěn)定可靠的供應鏈體系。此外，由于性能符合車用標準的全固態(tài)電池有多項技術瓶頸待突破，尚未實現量產，含有少量液態(tài)電解質的半固態(tài)、準固態(tài)電池方案，將成為歐美企業(yè)的過渡選項。

市場前景展望

固態(tài)電池未來市場空間主要來自于應用場景拓展，目前處在風口上的幾個賽道都是固態(tài)電池的重要應用場景，比如新能源汽車、eVTOL、人形機器人、儲能系統(tǒng)等。在新能源汽車方面，隨著技術的進步和成本的降低，固態(tài)電池有望逐步替代傳統(tǒng)鋰離子電池，占據新能源汽車市場的較大份額，推動新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展。眾多車企如廣汽集團、長安汽車、上汽集團、比亞迪以及現代汽車等都在積極布局固態(tài)電池，預計全固態(tài)電池將在 2027 年上車，2030 年后將大規(guī)模上車。eVTOL 產業(yè)處于起步階段，對電池性能要求高，固態(tài)電池的優(yōu)勢使其成為 eVTOL 的首選動力源。預計 2026 年 eVTOL 市值空間將達 95 億元，2031 年 eVTOL 電池市場有望達到百億級。隨著 eVTOL 技術的成熟和市場的擴大，固態(tài)電池在該領域的應用空間將不斷拓展。隨著人工智能和機器人技術的發(fā)展，人形機器人市場需求將不斷增加，固態(tài)電池作為關鍵技術之一，將為人形機器人的大規(guī)模應用提供有力支持，市場空間廣闊。寧德時代、欣旺達等企業(yè)已經在固態(tài)電池與人形機器人的結合上取得了不錯的進展。隨著可再生能源的快速發(fā)展，儲能系統(tǒng)的需求日益增長。固態(tài)電池以其高安全性、長壽命、高能量密度等優(yōu)勢，在儲能市場具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α１M管目前面臨制造成本高、規(guī)?；a能力不足等問題，但隨著技術的進步，有望在未來成為儲能系統(tǒng)的重要組成部分。綜合來看，固態(tài)電池市場規(guī)模的增長潛力巨大，預計在未來幾年內將實現快速增長，根據中商產業(yè)研究院預測，2023 年中國固態(tài)電池的市場空間達到約 10 億元，并預計到 2024 年將達到 17 億元，到 2030 年將增至 200 億元。此外，EVTank 預測到 2030 年全球固態(tài)電池的出貨量將達到 614.1GWh，市場規(guī)模有望超過 2500 億元。根據中商產業(yè)研究院預計，2030 年全球固態(tài)電池出貨將超過 600GWh，出貨量滲透率達到 10%。2030 年中國固態(tài)電池市場空間有望超過 200 億元。

隨著歐美企業(yè)在固態(tài)電池技術驗證方面的加速推進，2026 年逐步實現量產的目標越來越近。盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，但固態(tài)電池憑借其顯著的技術優(yōu)勢，一旦實現大規(guī)模商業(yè)化應用，將對全球能源格局、電動汽車產業(yè)以及眾多相關領域產生深遠的影響，開啟一個全新的能源應用時代。