一、固态锂电池与液态锂电池对比
随着电池技术的发展，人们越来越注重电池安全性和能量密度的提升。目前，商用锂离子电池体系能量密度难以继续提高，且因其固有的安全性问题，使得锂离子电池发展遇到了瓶颈。采用固态电解质代替有机电解液是提高锂电池能量密度和安全性的有效途径之一。全固态电池采用不可燃的固态电解质和锂金属负极，大大提高了电池性能，成为电动汽车和规模化储能理想的化学电源。
固态锂电池与液态锂电池对比
资料来源：公开资料整理
二、固态电池行业产业链
固态电池产业链上游基础材料主要包括锂矿、锰矿、钴矿、石墨矿、锡矿等，上游电池电芯材料主要包括正极、负极、固体电解质等。中游包括电池封装集成、电源管理系统方案设计。下游应用于动力领域、消费领域、储能领域，主要包括新能源汽车、消费电子、储能。
固态电池行业产业链示意图
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三、固态电池发展现状分析
1、出货量
固态电池的需求主要来自于动力电池、消费电池以及储能电池三个领域，我国固态电池的出货量与这三个领域的锂电池需求量及固态电池在这三个领域的渗透率息息相关。据统计，预计2024-2030年我国固态电池出货量高速增长，至2030年或将突破250GWh。
2024-2030年我国固态电池出货量预测
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2、成本价格
随着固态电池技术的不断进步，固态电池成本价格也将不断下降，预计我国固态电池成本价格从2024年的1.9元/Wh下降至2030年的0.8元/Wh。
2024-2030年我国固态电池成本价格预测
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3、市场空间
市场空间方面，预计到2030年，我国固态电池市场空间或将达到200亿元，2024-2030年市场空间复合增长率为55.01%。
2024-2030年我国固态电池市场空间预测
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4、专利情况
固态电池专利申请始于1987年，截至目前申请已公开专利1932件，并于2024年达到了申请量的阶段性顶峰，该年专利申请量为历年之最共计465件。截止到2024年4月15日，固态电池公开专利为226件，申请专利量为12件。
2012-2024年固态电池公开与申请专利量
注：数据统计截止到2024年4月25日。
资料来源：佰腾网，华经产业研究院整理
在专利申请人申请量排名中，现代自动车株式会社的表现最为突出共，申请专利51件，蜂巢能源科技有限公司与浙江锋锂新能源科技有限公司分列第二与第三位，分别申请专利49件与38件。
截至2024年固态电池申请人专利量Top10
注：数据统计截止到2024年4月25日。
资料来源：佰腾网，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2024-2026年中国固态电池行业发展监测及投资战略规划研究报告》
四、国内外固态电池发展进展分析
从全球主要国家发达国家固态电池布局来看，日本正在举全国之力研发固态电池，每年政府投入的经费在50-100亿日元（约合人民币3.11-6.22亿元）。并预计将于2025年左右实现商业化。美国新兴固态电池企业计划与德国大众合作，于2024年建立1GWh试生产线，通过在大众高端车型上搭载，实现其锂金属固态电池的商业化量产。2024年12月韩国LG公司计划在2025年年底实现锂硫电池商业化，并在2025年至2027年间实现全固态电池商业化。
国外固态电池发展进展简析
资料来源：《固态电池：给汽车更强动力》，华经产业研究院整理
在固态电池研究方面，国内企业不及日本、德国、美国等起步早，但越来越多的企业已经参与其中。参与主体包括中科院化学所、中科院青岛能源所、中科院宁波材料所等研究机构，赣锋锂业、宁德时代等电池企业；
国内固态电池行业企业布局情况
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国内车企联合电池企业，新兴电动车制造商步伐较快，2025年前电动汽车有望搭载固态电池。国内传统车企北汽集团与比亚迪两家布局固态电池；新造车公司对固态电池接受度更高，蔚来汽车、天际汽车分别与台湾辉能科技达成合作，共同研发动力电池；哪吒汽车也在此前宣布了与清陶能源的合作计划。
固态电池国内车企布局现状
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五、固态电池技术发展路径分析
近年来，下游应用领域的不断革新对锂电池行业提出了愈来愈高的要求，锂电池技术也由此不断进步，向更高的比能与安全性进发。从锂电池技术发展的路径来看，液态锂电池能够实现的能量密度已经逐渐接近了它的极限，固态锂电池将是锂电发展的必经之路。
锂电池技术发展路径
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技术进步无法一蹴而就，固态电池也需要从液态电解质电池逐渐演变，在演变过程中，一些材料被逐渐替代，一些新材料也得以应用。从固态电池技术发展路径来看，固态电池在其发展过程中，负极与电解质的材料产生了较大的变化，隔膜也逐渐被剥离，但正极材料的变化不大，NCM、LCO等材料仍然在固态电池中应用。
固态电池技术发展路径
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六、固态电池行业发展趋势分析
对于固态电池来说，技术指标上的能量密度、循环寿命、安全、成本等要素，无论缺少哪一个，都无法通向规模商业化道路。
无论企业是仍然坚持全固态电池路线，还是折中选择半固态路线，固态电池的技术路线都存在不确定性。半固态电池或许能够在2025年左右实现大规模量产，但全固态电池完全实现商业化至少还要10年的时间。10年的时间线发展，固态电池最终到底是不是动力电池的终极路线，也没人能百分百确定。
工业产品从研发到验证与落地，没有个10年的时间打底是走不出来的。固态电池从材料到结构再到制造技术仍然处在探索的过程之中。作为新兴的动力电池选择，也需要时间来沉淀与酝酿。如此这般，才能为新能源汽车的里程长久续航，颠覆革新汽车的百年行业，也为绿色出行的生态建设添砖加瓦。
固态电池实际量产过程中存在的问题
资料来源：《电池革命：固态电池量产还有多远》，华经产业研究院整理
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