前瞻：2020年中國固態電池行業研究報告（60頁）.pdf

1、前瞻產業研究院出品 20202020年年 中國中國固態電池固態電池行業行業研究研究報告報告 01 02 03 04 05 固態電池行業基本概念 固態電池行業發展現狀 固態電池行業發展環境 固態電池重點企業現狀 目目 錄錄 CONTENT 固態電池行業發展趨勢 固態電池行業基本概念固態電池行業基本概念 1.1 固態電池概念 1.2 固態電池分類 1.3 固態電池產業鏈 0101 1.1 固態電池概念：安全穩定 資料來源：前瞻產業研究院 固態電池是指采用固態電解質的鋰離子電池。與傳統鋰電池相比，全固態電池最突出的優點是安全性。固態電池具有不可燃、 耐高溫、無腐蝕、不揮發的特性，固態電解質是固態電池

2、的核心，電解質材料很大程度上決定了固態鋰電池的各項性能參數， 如功率密度、循環穩定性、安全性能、高低溫性能以及使用壽命。 固態電池特性固態電池特性 不可燃 不揮發 耐高溫 無腐蝕 1.1 固態電池概念：電解質為固態 資料來源：許曉雄全固態電池技術的研究現狀與展望 工作原理上，固態鋰電池和傳統的鋰電池并無區別。兩者最主要的區別在于固態電池電解質為固態，相當于鋰離子遷移的場 所轉到了固態的電解質中。而隨著正極材料的持續升級，固態電解質能夠做出較好的適配，有利于提升電池系統的能量密度。 另外，固態電解質的絕緣性使得其良好地將電池正極與負極阻隔，避免正負極接觸產生短路的同時能充當隔膜的功能。 液態液態

3、鋰電池鋰電池vs固態固態鋰電池鋰電池 1.2 固態電池分類 資料來源：前瞻產業研究院 按照電解質材料的選擇，固態電池可以分為聚合物、氧化物、硫化物三種體系電解質。其中，聚合物電解質屬于有機電解質， 氧化物與硫化物屬于無機陶瓷電解質；按照正負極材料的不同，固態電池還可以分為固態鋰離子電池（沿用當前鋰離子電池 材料體系，如石墨+硅碳負極、三元正極等）和固態鋰金屬電池（以金屬鋰為負極）。 固態電池分類固態電池分類 電解質材料 有機電解質 （聚合物） 無機陶瓷電解質 （氧化物、硫化物） 正負極材料 固態鋰離子電池 固態鋰金屬電池 1.3 固態電池產業鏈 固態電池產業固態電池產業鏈鏈 資料來源：前瞻產業

4、研究院 固態電池產業鏈與液態鋰電池大致相似，兩者主要的區別在于中上游的負極材料和電解質不同，在正極方面幾乎一致，若完 全發展至全固態電池，隔膜也完全被替換。 上游上游中游中游下游下游 正極材料 消費領域鋰礦 隔膜 動力領域 儲能領域 負極材料 電解質 錳礦 鈷礦 石墨礦 1.3.1 固態電池產業鏈：上游正極材料 固態電池正極材料類型固態電池正極材料類型 資料來源：GGII 與傳統鋰離子電池相似，固態電池正極材料一般采用復合電極，除了電極活性物質外還包括固態電解質和導電劑，在電極中 起到傳輸離子和電子的作用。按正極材料分類，主要有三元鋰、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰和錳酸鋰這四種。2019年，我國三元材料

5、出貨量占比最高，達47.5%；其次是磷酸鐵鋰，占比為21.8%。具有能量密度優勢的三元材料預計進一步取代磷酸鐵鋰市場。 中國正極材料出貨量按類型占比（單位：中國正極材料出貨量按類型占比（單位：%） 22.3%21.8% 44.6% 47.5% 15.1% 14.1% 17.7%15.8% 20182019 磷酸鐵鋰三元材料錳酸鋰鈷酸鋰 類別類別材料材料 活性物質磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰等 溶劑NMP 粘結劑PVDF 導電劑石墨類 集體/集流體鋁箔 1.3.1 固態電池產業鏈：上游正極材料 2019年中國正極材料競爭格局（單位：年中國正極材料競爭格局（單位：%） 資料來源：GGII

6、Choice 目前，我國正極材料尚處于充分競爭狀態，集中度未來或將提升。2019年。我國正極材料出貨量排名前三的企業分別為廈門 鎢業、天津巴莫和德方納米，市場占比分別為11%、7%和7%。從價格走勢方面來看，我國三元材料價格整體呈下行走勢， 主要終端需求帶動不足，疊加原材料產能釋放傳導影響三元材料市場價格。 中國三中國三元材料（元材料（523）市場均價（單位）市場均價（單位：元：元/噸）噸） 11% 7% 7% 7% 6% 6% 6%5% 4% 3% 38% 廈門鎢業 天津巴莫 德方納米 容百科技 長遠鋰科 振華新材料 杉杉股份 當升科技 貝特瑞 科恒股份 其他 0 50000 100000

7、150000 200000 250000 300000 1.3.1 固態電池產業鏈：上游負極材料 資料來源：中國有色金屬工業協會鋰業分會 固態電池負極材料目前主要集中在金屬鋰負極材料、碳族負極材料和氧化物負極材料三大類，其中金屬鋰負極材料因其高容 量和低電位的優點成為全固態鋰電池最主要的負極材料之一，采用金屬鋰做負極，有望提升4050%的能量密度。目前，全 球鋰鹽產能主要集中在我國，占比約 70%。2019年我國金屬鋰總產能約4700 噸，產量2903 噸，產能利用率為61.8%。 固態電池負極材料類型固態電池負極材料類型 類別類別材料材料 活性物質人造石墨、天然石墨、Li金屬 溶劑去離子水

8、粘結劑SBR+CMC/LA系列 導電劑石墨類 基體銅箔 2903 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 2016201720182019 中國金屬鋰產量情況（單位：噸）中國金屬鋰產量情況（單位：噸） 1.3.1 固態電池產業鏈：上游負極材料 資料來源：CRU Choice 全球金屬鋰主要廠商包括贛鋒鋰業、天齊鋰業和Livent，2018年這三大公司全球產能占比達到79%。贛鋒鋰業是全球最大的 金屬鋰生產商，2018年金屬鋰設計產能1600噸，實際產量1519.44噸。鋰價格與碳酸鋰聯動效應比較明顯，原料價格走低使 下游廠商對上游金屬鋰生產企業施壓降價。 全球金

9、屬全球金屬鋰競爭格局（單位：鋰競爭格局（單位：%）中國金屬鋰（中國金屬鋰（99%）工業級價格（單位：元）工業級價格（單位：元/噸）噸） 44% 24% 11% 21% 贛鋒鋰業天齊鋰業LIVENT其他 0 10 20 30 40 50 60 70 1.3.1 固態電池產業鏈：上游電解質 資料來源：恒大研究院 全固態鋰電池采用固態電解質替代傳統有機液態電解液，有望從根本主解決電池安全性問題，是電動汽車和規?；瘍δ芾硐?的化學電源。固態電池的三大電解質體系各有優劣，目前全球固態電池企業都在不同的電解質體系上進行技術研發。其中， 歐美企業偏好氧化物與聚合物體系，而日韓企業則更多致力于解決硫化物體系。

10、 固態電池電解質類型固態電池電解質類型 類別類別細分細分主要成分主要成分代表企業代表企業優點優點缺點缺點 有機電解質聚合物 聚環氧乙烷（PEO）、PAN、 PMMA、PVC、PVDF等 SEEO、Solid Energy技術最成熟、率先小規模量產 室溫離子電導率低； 理論能量密度上限低 無機電解質 氧化物 薄膜（LIPON）Sakti3電池倍率及循環性能優異 容量小，主要應用于微型電子、消費電子領域； 量產成本高 非薄膜QuantumScape 離子電導率高于聚合物電解質； 電池容量大，可量產 能量密度低于硫化物電解質電池 硫化物硫硅酸鋰豐田、三星、松下離子電導率最高，有望應用于電動汽車開發難

11、度大，對生產環境要求高 1.3.2 固態電池產業鏈：下游消費電池領域 中國傳統消費電子產品產量及出貨量情況（單位：百萬臺，萬中國傳統消費電子產品產量及出貨量情況（單位：百萬臺，萬臺）臺） 資料來源：中國信通院 國家統計局 目前，固態電池仍在研發技術階段。在應用領域上，其有望率先發揮安全與柔性優勢，應用于對成本敏感度較小的微電池領 域，如植入式醫療設備、無線傳感器等；技術進步后，逐漸向高端消費電池滲透。在傳統消費電子產品上，如手機、電腦及 數碼相機等產品在我國已處于較為成熟的市場，整體呈現放緩收縮的趨勢。 360 518 1923 331 560 1527 363 491 1615 351 41

12、4 1136 356 389 819 電子計算機產量（百萬臺）手機出貨量（百萬臺）數碼相機出貨量（萬臺） 20152016201720182019 1.3.2 固態電池產業鏈：下游消費電池領域 中國新興消費電子產品出貨量情況（單位：萬部，中國新興消費電子產品出貨量情況（單位：萬部，%） 資料來源：IDC 伴隨著科技的進步和智能化浪潮的到來，智能可穿戴設備飛速發展。2019年，中國可穿戴設備出貨量達到9924萬臺，同比 增長37.1%。這一增長受益于智能手表、持續血糖監測系統、無線耳機等產品形態和AR/VR等新技術的助力。固態電池作為 可穿戴設備的上游，其需求規模也將隨著可穿戴設備規模的增長而擴

13、大。 3876 5697 7321 9924 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 2016201720182019 可穿戴設備出貨量（萬部）同比增長（%） 1.3.2 固態電池產業鏈：下游動力電池領域 中國新能源汽車產量細分類型結構（單位：中國新能源汽車產量細分類型結構（單位：%） 資料來源：中國汽車工業協會 隨著固態電池產品的成熟，未來將持續往下滲透，有望在動力電池領域實現應用。受益于政策的優惠，我國新能源汽車市場 從2014年開始快速發展，隨后2016、2017年受到騙補事件

14、及補貼倒退的影響，產銷量增速放緩，2019年國內新能源汽車產 量為124.2萬輛。目前，為了緩解疫情對新能源汽車行業的影響，我國推遲補貼政策至2021年，行業發展正逐漸恢復中。 中國新能源汽車產量情況（中國新能源汽車產量情況（單位：單位：萬輛，萬輛，%） 34.05 51.70 79.40 127.00 124.20 -50% 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 350% 400% 0 20 40 60 80 100 120 140 20152016201720182019 新能源汽車產量（萬輛）同比增長（%） 63.1% 66.5% 74.7% 84.3% 87.

15、8% 36.9% 33.5% 25.3% 15.7% 12.2% 20152016201720182019 新能源乘用車新能源商用車 1.3.2 固態電池產業鏈：下游儲能電池領域 資料來源：CNESA 全固態電池被公認有望突破電化學儲能技術瓶頸，滿足未來發展需求的新興技術方向之一。在電化學儲能方面，目前鋰電池 占電化學儲能比重達80%。而結合國家對能源發展的指導方針，電化學儲能在用戶側、 可再生能源并網配套等領域的需求有 望迎來快速增長，固態電池發展前景明朗。 中國電化學儲能項目累計裝機規模（單位：中國電化學儲能項目累計裝機規模（單位：MW） 129.6 164.8 275.9 423.2 1

16、072.7 1709.6 2014年2015年2016年2017年2018年2019年 80.60% 17.80% 1.20%0.40% 鋰電池鉛蓄電池液流電池超級電容 2019年中國年中國電化學儲能電化學儲能項目裝機細分結構（項目裝機細分結構（單位單位：%） 1.3.2 固態電池產業鏈：下游儲能電池領域 資料來源：工信部 備用電源是電化學儲能的另一大重要應用。隨著5G基站建設的大力推進，備用電源的需求也有望迎來快速增長。根據工信部 數據統計，截至2019年底我國共建成5G基站超13萬個；截至2020年5月，工信部表示已開通5G基站超過20萬個，每周新增 5G基站超過1萬個，到2020年年底，

17、我國5G基站數可達65萬。 中國中國5G基站建設情況（基站建設情況（單位：單位：萬個）萬個） 2019年底年底 超過超過1313萬個萬個 2020年年2月月 達達16.416.4萬個萬個 2020年年5月月 超過超過2020萬個萬個 2020年底年底 超過超過6565萬個萬個 1.3.3 固態電池產業鏈：成本結構 資料來源：Solid versus liquid-a bottom-up calculation model to analyze the manufacturing cost of future high-energy batteries,Joscha Schnell 固態電池整體

18、成本主要由電池材料成本及電池生產成本構成，其中材料成本占據了大部分的份額。材料成本包括正極、負極 材料、隔膜（如需）、電解質、集電器、殼體等組成，而生產成本則包括工廠設計/廠房、能源及人員/生產工序三大板塊。 固態電池成本結構（固態電池成本結構（單位單位：%） 87% 13% 石墨負極固態電池成本 電池材料 電池生產 85% 15% 鋰負極固態電池成本 電池材料 電池生產 固態電池行業固態電池行業發展環境發展環境 2.1 固態電池行業政策環境 2.2 固態電池行業技術環境 0202 2.1 固態電池行業政策環境 資料來源：前瞻產業研究院 我國直接針對固態電池行業的相關政策較少，對固態電池行業影

19、響較大的政策主要圍繞“推動鋰電池行業的發展”以及“促 進新能源汽車動力電池升級”這兩方面展開。相關政策通過制定產業規劃、規范行業標準、修改補貼制度等方式，間接地對 固態電池行業施加影響。 中國相關政策影響固態電池行業的機理分析中國相關政策影響固態電池行業的機理分析 鋰電池 制定發展 規劃 制定行業 標準 培育新興 產業 新能源汽車 動力電池 加強續航 要求 制定發展 規劃 修改補貼 制度 固態電池 提供發展路徑引 導和政策支持 通過對電池性能施 壓倒逼產業升級 2.1.1 固態電池政策環境：鋰電池相關政策 資料來源：前瞻產業研究院 政策政策發布時間發布時間解讀解讀 國家重點新產品計劃優 先發展

20、技術領域 2009年10月鋰離子電池以及相關產品及技術位列優先發展技術領域。 “十三五國家戰略性新 興產業發展規劃” 2016年1月 建設具有全球競爭力的鋰電池產業鏈，完番鋰電池研發體系，加快鋰電池創新中心建設，突感高安全性、長壽命，高能量 密度鋰離子電池等技術瓶頸斯頸。 輕工業發展規劃 （2016-2020年） 2016年8月 加強高性能動力鋰離子電池正、負極材料，電池隔膜材料、電解液材料、添加劑的研發與應用；提升鋰離子電池自動化生 產工藝與裝備制造水平。 “十三五”材料領域 科技創新專項規劃 2017年4月將鋰離子電池作為先進能源材料成為國家重點戰略新材料。 鋰離子電池行業 規范條件 20

21、19年1月規范從事正極材料、負極材料、隔膜、電解液（含電解質）、單體電池、電池組等生產企業。 鋰電池相關政策鋰電池相關政策解讀解讀 注：統計時間為2009年1月1日-2020年8月10日 鋰離子電池及相關產品的制造技術屬于我國優先發展的技術領域。近年來，我國出臺了一系列政策規劃以推動鋰離子電池制 造水平的進步以及技術的發展。固態電池作為新型鋰離子電池，其能效更加符合我國對于鋰離子電池的期望，其相關產品與 技術的發展也受到了我國鋰電池相關政策的深刻影響。 2.1.1 固態電池政策環境：新能源汽車動力電池相關政策 資料來源：前瞻產業研究院 政策政策發布時間發布時間解讀解讀 中國制造20252015

22、年5月 到2025年、 2030年，我國動力電池單體能量密度分別需達到400Wh/kg、500Wh/kg。（約為當前乘用車動力電池單體平均水 平170Wh/kg的2-3倍。） 促進汽車動力電池產業 發展行動方案 2017年3月 持續提升現有產品的性能質量和安全性，進一步降低成本，保障高品質動力電池供應；大力推進新型鋰離子動力電池研發 和產業化 關于進一步完善新能源 汽車推廣應用財政補貼政 策的通知 2019年3月 對于續航里程250公里以下以及電池系統能量密度要求低于125Wh/ kg的純電動乘用車取消補貼；對于續航250公里到400公 里的純電動乘用車補貼降低至1.8萬元；對于續航400公里

23、以上的補貼從上年5萬元降至2.5萬元。 新能源汽車產業發展規 劃（2021-2035）（征 求意見稿） 2019年12月 提出實施動力電池技術突破行動。開展正負極材料、電解液、隔膜等關鍵環節前瞻技術研究，加強高強度、輕量化、高安 全、低成本、長壽命的動力電池和燃料電池系統短板技術攻關，加快全固態動力電池技術研發及產業化加快全固態動力電池技術研發及產業化。 乘用車企業平均燃料消 耗量與新能源汽車積分并 行管理辦法（修訂） 2020年6月 不再將純電動乘用車車型的積分核算權重放在單車型的續航里程上，而是綜合考慮整車續航水平、整車電耗水平、電池能 量密度等因素。對新能源汽車動力電池的能量密度和續航能

24、力提出了新的要求。 新能源汽車動力電池相關政策新能源汽車動力電池相關政策解讀解讀 注：統計時間為2015年1月1日-8月10日 在相關政策上，我國不僅對于新能源汽車動力電池產業及技術的發展制定了規劃與要求，還對新能源汽車的補貼和積分情況 進行了大規模的調整，迫使相關產業不斷追求動力電池能量密度和續航能力的提升，間接推動了擁有高能量密度和強續航能 力的固態電池的產業發展。 2.2 固態電池行業技術環境：固態電池是鋰電發展必經之路 資料來源：全固態鋰電池技術的研究現狀與展望 近年來，下游應用領域的不斷革新對鋰電池行業提出了愈來愈高的要求，鋰電池技術也由此不斷進步，向更高的比能與安全 性進發。從鋰電

25、池技術發展的路徑來看，液態鋰電池能夠實現的能量密度已經逐漸接近了它的極限，固態鋰電池將是鋰電發 展的必經之路。 鋰電池技術發展路徑鋰電池技術發展路徑 0 100 200 300 400 500 600 2010年2015年2020年2025年2030年 傳統鋰離 子電池 鋰離子電池升 級版 固態鋰電池 鋰空氣/鋰金 屬/鋰硫電池 能 量 密 度 Wh/ kg 動力/儲能電池 未來發展方向 2.2 固態電池行業技術環境：固態電池技術發展路徑 資料來源：中科院物理所 技術進步無法一蹴而就，固態電池也需要從液態電解質電池逐漸演變，在演變過程中，一些材料被逐漸替代，一些新材料也 得以應用。從固態電池技

26、術發展路徑來看，固態電池在其發展過程中，負極與電解質的材料產生了較大的變化，隔膜也逐漸 被剝離，但正極材料的變化不大，NCM、LCO等材料仍然在固態電池中應用。 固態電池技術發展路徑固態電池技術發展路徑 指標指標液態電解質電池液態電解質電池混合固液電解質電池混合固液電解質電池全固態電池全固態電池 正極NCM,NCA,Li-rich,LNM,LCONCM,NCA,LCO,Li-rich, LNM/SEINCM,LCO,Li-rich,LNM,S,MFX/LATP,sulfide/SEI 負極GP.,CSiOx,Cnano-Si/C,HC,SC/+LiLi+HC,SC,CSiOx,Cnano-Si

27、/C+Li/SEILi-composite/SEl 電解質 EC-DEC-EMC-DMC,LiPF6, BP,FEC,VC,BS,LiFSI,LiODFB LATP,LLZO,EC-PC-FFC- LiBFa+LiODFB+ES+LiPSx+ LIZO/Polymer-Lix,sulfide 隔膜AL2O/PE/PVDF-HFPLATP/PE/PVDF-HFP/ 能量密度250-300Wh/Kg250-500Wh/Kg具有突破500Wh/kg的潛力 2.2 固態電池行業技術環境：固態電池生產工藝流程 資料來源：Web of Science 前瞻產業研究院 固態電池生產工藝流程固態電池生產工藝流

28、程 原材 料 均勻混 合 溶解 融熔 沉積致密薄膜（浸 涂法） 溶膠-凝膠混 合物 按需沉積薄 膜 沉積固態電極 （涂層法） 機械研磨與熱處 理 形成穩定的 漿液 薄膜增長（PVD/CVD/PLD/ALD） 薄膜沉積（噴 涂法） 結合電極組件 致密化 （熱/壓力處理） 固態 電池 2.2 固態電池行業技術環境：固態電池技術商業化發展趨勢 資料來源：IEA 恒大研究院 固態電池技術目前仍處在成熟技術到產業化的過渡階段，即技術推廣與規?；a驗證階段，初步預計到2025年，固態電池 技術將實現商業化，并開始逐漸向下一代鋰電池（鋰-金屬/鋰-空氣/鋰硫）邁進。 固態電池技術商業化時間表固態電池技術商

29、業化時間表 2015年2020年2025年2030年 LFP/NCM111NCM523/622NCM811高壓尖晶石等 石墨碳合金石墨+5-10%硅鋰金屬 有機溶劑+LiPF6膠凝聚合物5V電解鹽聚合物/氧化物 正極 負極 電解質 鋰-空氣 鋰-硫 成熟技術產業化準備 固態電池行業固態電池行業發展現狀發展現狀 3.1 固態電池行業發展歷程 3.2 固態電池行業發展現狀 0303 資料來源：From solid-solution electrodes and the rocking-chair concept to todays batteries, Heng Zhang 3.1 固態電池行業發

30、展歷程：理論研究追溯至1972年 固態電解質鋰離子電池的理論研究可以追溯到1972年在Belgirate（意大利）召開的北約“固體中的快速離子輸運”會議上， Steele討論了合適的固態電解質的基本標準，并指出了過渡金屬二硫化物作為電池正極材料的潛力。同年，Armand 將 Li/TiS2 應用于以固態-氧化鋁為電解質的三元石墨正極中的Na+擴散，這是關于固態電池的第一份報道。 全球固態電池行業發展歷程全球固態電池行業發展歷程 3.2 固態電池行業發展現狀：行業尚處于研發階段 資料來源：前瞻產業研究院 固態電池電解質固態電池電解質技術技術路線路線 聚合物電解質技術路線 氧化物電解質技術路線 硫

31、化物電解質技術路線 聚合物電解質技術聚合物電解質技術路線企業：路線企業：硫化物電解質硫化物電解質技術技術路線企路線企 業：業： 氧化物電解質技術氧化物電解質技術路線企業：路線企業： 全球固態電池重點研究企業總覽全球固態電池重點研究企業總覽 目前，全球范圍內約有50多家制造企業、初創公司和高?？蒲性核铝τ诠虘B電池技術，固態電池尚未實現大規模商業 化。全球預計2020年準固態鋰電池會實現產業化，到2025年全固態鋰電池將最終實現產業化。其中。歐美企業偏好氧化物 與聚合物體系，而日韓企業則更多致力于解決硫化物體系。 3.2.1 固態電池行業發展現狀：歐美地區 資料來源：前瞻產業研究院 歐美車企對固

32、態電池初創企業關注度較高。車企通過收購、投資在固態電池領域中美國高校衍生的初創企業如Solid Power、 SolidEnergy Systems、Ionic Materials 、Quantum Scape 等以獲得技術儲備。 固態固態電池電池行業歐美企業布局現狀行業歐美企業布局現狀 公司公司布局現狀布局現狀 寶馬2018年9月，公司和Solid Power在固態電池方面深度合作，有望于2026年實現固態電池突破性進展并隨后量產，新一代固態電池產品將在寶馬xEV系列車型上應用 大眾 2018年6月，公司宣布與美國電池初創公司Quantum Scape合作并向Quantum Scape注資1

33、億美元用于開發固態電池； 2018年8月，公司宣布將在歐洲建廠以生產固態電池，并計劃在2025年以前實現量產 通用 2019年，公司收到美國能源部撥款910萬美元，其中200萬美元明確用于研究固態電池； 2019年，公司宣布關于固態電池的研發將在美國密歇根州通用汽車的沃倫技術中心進行 福特2019年4月，公司聯合三星投資了美國固態電池初創公司Solid Power，并宣布與Solid Power正式達成合作，研發下一代電動汽車全固態電池 賓利2020年，賓利首席執行官Adrian Hallmark在接受外媒采訪時表示，賓利的純電動車型將考慮使用固態電池技術 雷諾2025年，公司旗下電動汽車規劃

34、使用鈷含量為零的固態電池，由Ionic Materials提供技術支持 Sakti32019年12月，公司宣稱開發出了能量密度達到1000Wh/kg的固態電池，并稱未來實現商業化量產之后，成本只有當前鋰電池的20%，可以實現成本控制 蘋果 2012年，公司開始布局全固態電池技術的專利，計劃把這種新型電池用在iPad、MacBook等設備以及以后將要發展的柔性電子設備上； 2013年，公司收購固態電池廠Infinite Power Solutions 戴森 2015年，公司以9000萬美元并購固態電池公司Sakit3，開始自主發展固態鋰電池技術； 2016年，公司宣布投資14億美元建設固態鋰電池

35、工廠。 Recardo2019年，公司宣布與Llika Technologies公司、英國技術創新中心、本田歐洲研發中心以及英國倫敦大學學院合作開展powerDriveLine項目。 Hydro-Qubec 2020年1月，公司宣布將幫助諾貝爾獎獲得者John B. Goodenough和Maria Helena Braga獲得其開發的創新型固態玻璃電解質的專利許可并將技術投入使用； 2020年2月，公司與戴姆勒公司宣布建立合作關系，共同開發固態電池技術。雙方合作目的是測試新材料，加速固態電池量產應用。 3.2.2 固態電池行業發展現狀：日韓地區 資料來源：前瞻產業研究院整理 日本車企在固態電

36、池上的研發起點相對較早，最早入局的豐田在2008年就與固態電池創企伊利卡（Ilika）展開了合作，2019 年初，宣布與松下合作。三菱、日產、松下等大部分企業紛紛加速布局固態電池行業，爭取早日實現量產。 固態固態電池電池行業日韓企業布局現狀行業日韓企業布局現狀 公司公司布局現狀布局現狀 豐田 公司在固態電池領域擁有大量專利，占據全球固態電池專利數量13，是全球擁有專利數量最大的企業。計劃在2020年推出搭載固態鋰離子電池（非全固態電池） 的電動汽車，并計劃于2022年實現量產。 現代2018年，公司投資初創固態電池材料企業Ionic Materials，預計2025年可實現固態電池量產。 日產

37、 2017年，公司宣布自研固態動力電池； 2018年，公司與本田、豐田、松下等日本企業組成“鋰電池技術與評估中心”，共同研發固態電池； 2018年，雷諾-日產-三菱聯盟投資固態電池初創公司Ionic Materials 三菱2018年，雷諾-日產-三菱聯盟投資固態電池初創公司Ionic Materials 松下 2019年，公司與豐田合作研發固態電池； 2019年8月，公司聯合比利時微電子研究中心開發出體積能量密度425Wh/L的固態電池 日本特殊陶業2017年10月，公司開發出氧化物系固態電解質材料。計劃在2021年實施全球首個全固態電池的技術實證試驗，力爭2030年實現EV用全固態電池的實

38、際應用。 日本礙子公司最初計劃面向電子器械、便攜設備進行開發，計劃2025年之前實現EV用全固態電池的商品化。 TDK 2018年11月，公司開發出數毫米見方大小的“芯片型全固態電池”，可反復充電1000次。目前已啟動樣品供貨，正在完善量產體制。 2020年3月，公司宣布開發出一種固態電池，旨在用于耳機等小型可穿戴設備，該電池計劃于2020年投入量產。 日本電氣硝子2017年11月，試制電極采用晶化玻璃的全固態鈉離子蓄電池。自主推動電池產品化，2025年之前投入實際應用。 出光興產公司原先積累石油精煉領域的處理技術，對于固態電解質原料硫化氫的處理和應用技術具有優勢。 日本LIBTEC項目 20

39、20年2月，因研發鋰離子電池而獲得諾貝爾化學獎的吉野彰，作為“技術研究組合鋰離子電池材料評價研究中心”的理事長發起項目，力爭到2023年4月，完成 面向電動汽車的全固態電池試制品，項目的共同參與者有豐田汽車、松下和旭化成等汽車、電池和材料領域具代表性24家日本企業和機構。 韓國三大電池企業 2018年11月，韓國三大電池企業LG化學、三星SDI和SKI組成聯盟，共同開發包括固態電池的下一代電池核心技術。 3.2.3 固態電池行業發展現狀：中國 資料來源：衛藍新能源 中國主要固態電池研究企業及研究所分布地圖中國主要固態電池研究企業及研究所分布地圖 在固態電池研究方面，國內企業不及日本、德國、美國

40、等起步早，但越來越多的企業已經參與其中。參與主體包括中科院化 學所、中科院青島能源所、中科院寧波材料所等研究機構，贛鋒鋰業、寧德時代等電池企業；更有其他領域企業看好固體電 池跨界投資，如以汽車零部件為主的萬向集團、新能源汽車比亞迪等。 中科院長春應化所 勁能科技 沈陽金屬所 大連化物所 中科院物理所 中科院化學所 北汽新能源 國聯動力 衛藍新能源 青島能源所 蘇州清陶 國軒高科 電子科大 珈偉股份 天齊鋰業 北大深圳院 比亞迪 臺灣輝能 24M 中科院上硅所 上海大學 寧波新材料所 贛鋒鋰業 寧德時代 天津力神 蜂巢動力 國防科大 3.2.3 固態電池行業發展現狀：中國 資料來源：前瞻產業研究

41、院 中國固態中國固態電池電池行業企業布局情況行業企業布局情況 公司公司布局現狀布局現狀 寧德時代 2016年，寧德時代正式宣布在硫化物固態電池上的研發路徑。目前容量為325mAh的聚合物鋰金屬固態電池能量密度達300Wh/kg，可實現300周循環以容量保持率82%。 全固態電池還在開發中，預計2030年后實現商品化 國軒高科 2017年，公司著手研發固態電池及固態電解質； 2018年2月，公司根據與國際一線整車品牌合作的產品要求，正在美國和日本分別開發下一代動力電池生產技術工藝與生產設備，相關產品將使用半固態電池技術； 2018年3月，公司宣布半固態電池技術目前已處于實驗室向中試轉換階段； 2

42、019年，公司推出半固態電池的試生產線 蜂巢動力 2019年2月，公司宣稱開發出四元正極材料，并基于該材料發布了全球首款四元材料電芯，通過NCM體系（鎳鈷錳）的基礎上摻雜Mx，兼顧能量密度與安全，并在此 基礎上正在秘密研發全新固態鋰電池，能量密度將超過300WH/kg 輝能科技 2013年，公司實現了固態鋰電池的商業化量產，早期應用于消費電子領域，近年來應用于新能源汽車領域； 2014年，公司與手機廠商HTC 合作生產了一款采用了固態電池電源，給手機充電的手機保護皮套； 2017年，公司建成了40MWh 的中試線，并實現自動化的卷式生產； 2019年，公司發布Multi Axis BiPola

43、r+（MAB）多軸雙極封裝技術的車用固態電池包。在相同的裝車容量下，電池包體積只比傳統電池包減小50%，重量減少30%， 在模組層面，重量成組效率高達87%，電池包重量成組效率高達80%； 2019年，公司與蔚來合作，為其定制生產“MAB”固態電池包。與愛馳、天際新能源汽車主機廠簽署戰略合作協議，并在2020年D輪融資后與一汽集團加強戰略合作 勁能科技 2018年1月，公司與加拿大魁北克水電集團簽署中加全固態鋰電池技術合作協議，引進“磷酸亞鐵全固態鋰電池”，比能量密度達250Wh/kg，循環壽命2000次。未 來將與加拿大合作推出350Wh/kg三元全固態鋰電池 珈偉股份2018年7月，公司3

44、6Ah類固態軟包三元材料動力鋰離子蓄電池通過國家機動車質量監督檢驗中心強制性檢驗，能量密度達到了230WH/kg，循環次數達4000次 3.2.3 固態電池行業發展現狀：中國 資料來源：前瞻產業研究院 中國固態中國固態電池電池行業企業布局情況行業企業布局情況 公司公司布局現狀布局現狀 萬向集團 2017年9月，公司投資美國Solid Power公司； 2018年2月，公司參投的Solid Power確認與寶馬合作，雙方將共同研發新一代電動車固態電池技術； 2018年2月，公司投資美國Ionic Materials 公司，該公司研發出的特殊聚合物電解質，可將新型固態電池性能提高到全新水平； 20

45、19年6月，公司與Ionic Materials共同正式對外宣布，全固態電池研發取得里程碑式進展，并稱“這種獨特的方法使得全固態電池有望在2022年推向市場”； 2019年，公司在英國建立了固態電池研發中心，計劃2022-2024年實現電池量產； 2020年，公司和Karma汽車完成了合作簽約儀式，為Karma電動汽車提供動力電池（含固態電池） 衛藍新能源 2016年，公司成立，依托中國科學院物理研究所，專注于下一代固態鋰電池的研發與生產； 2020年，公司計劃建成年產0.1GWh固態電池生產線。目前，公司已經研發并掌握了固態電池技術領域的多項關鍵性技術，包括金屬鋰表面處理、原位形成SEI膜技

46、術、 固態電解質、鋰離子快導體制備技術以及高電壓電池集成技術、陶瓷膜優化技術和集流體解決方案 清陶新能源 2018年11月，公司建成的全國首條固態鋰電池產線正式投產，產能規模為0.1GWh，總投資1 億元，已經量產出第一批固態電池產品，目前可日產1萬顆電芯，產品主要 應用于特種電源、高端數碼等領域； 2019年7月，公司年產10GWh固態鋰電池項目在江西省宜春市簽約。該項目分兩期建設，其中項目一期將建設年產1GWh的固態鋰電池項目；項目二期產能為9GWh。 在固態鋰電池領域，公司申報的專利已近100項。公司開發的全固態電池，單體能量密度可達到430Wh/kg，量產階段可達到300Wh/g以上

47、贛鋒鋰業 2017年，公司引進中科院寧波材料所的許曉雄團隊，正式切入到固態電池板塊； 2018年，公司固態電池的研發取得新突破，同年8月份正式啟動2億Wh固態鋰電池中試生產線建設項目； 2018年6月，公司第一代固態鋰電池單體容量已達到10Ah，能量密度大于240Wh/kg，可實現1000次循環后容量保持率大于90%，同時，電池單體具備5C倍率的充放電能力； 2019年11月，公司年產億瓦時級第一代固態鋰電池研發中試生產線已建成試產 天齊鋰業 2017年，公司香港全資子公司使用自有資金1250萬美元投入了對固態電池企Solid Energy System 的C輪優先股融資； 2018年5月，公

48、司開始布局固態電池，公司參股公司美國Solid Energy主要開發和生產具有超高能量密度、超薄鋰金屬電池，開發電解液和負極材料 中天科技 2015年，公司與中科院青島能源所簽約開發高性能全固態鋰電池； 2016年，青島能源所全固態鋰電池通過深海測試，能量密度翻倍； 2018年7月，公司宣布與中科院等機構進行固態電池技術合作，根據雙方簽署協議，相關指標符合發展預期，目前尚處于實驗試制階段。 力神電池2019年，公司宣布將聚焦固態電池研發 3.2.3 固態電池行業發展現狀：中國 國內車企聯合電池企業，新興電動車制造商步伐較快，2025 年前電動汽車有望搭載固態電池。國內傳統車企北汽集團與比 亞迪

49、兩家布局固態電池；新造車公司對固態電池接受度更高，蔚來汽車、天際汽車分別與臺灣輝能科技達成合作，共同研發 動力電池；哪吒汽車也在此前宣布了與清陶能源的合作計劃。 資料來源：前瞻產業研究院 固態電池國內車企布局現狀固態電池國內車企布局現狀 公司公司布局現狀布局現狀 比亞迪 2016年，公司確定固態電池為未來發展方向的基調，嘗試小規模使用，將在未來10年，最快5年內推出固態電池； 2017年，公司申請一種全固態鋰離子電池正極復合材料及一種全固態鋰離子電池的發明專利； 2018年1月，公司推進固態電池項目商用，并將固態電池作為下一步研發重點，積極推進相關產品的產業化研發應用 蔚來汽車2019年8月，公司與輝能科技簽署戰略合作協議，雙方將共同打造采用輝能MAB 固態電池包的樣車，并圍繞固態電池的生產應用展開進一步合作 北汽集團 2019年，公司投資清陶能源； 公司計劃2025年前上市的新車搭載400Wh/kg的固態電池 長城汽車公司計劃在2025年在量產車上應用能量密度達350-500Wh/kg的固態電池 天際汽車 2019年初，公司展出了國內首臺固態電池電動汽車ME7； 公司預計2021年批量生產固態電池并裝車上市，預計固態電池電芯能量密度可達300Wh/kg以上，PACK能量密度達到220