报告出品方： 长江证券

以下为报告原文节选

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引言：产业热点频现，固态电池真的要来了吗？

4月8日，在智己L6技术发布会上，业内首个准900V超快充固态电池正式亮相，智己官方称之为第一代光年固态电池。其CLTC续航里程超过1000km，峰值充电功率400kW，12分钟续航增加400km, 预售价不超过33万，考虑到这款电池133kWh的总能量，性价比诱人。 创新联盟口径，2023年固液混合态动力电池批量装车，装车量约798MWh，主要有赣锋锂电和卫蓝新能源等企业。其中2023年前10个月仅装机38MWh，国内固态电池装车进度明显提快。

1、固态电池——性能与安全的集大成者

概论：性能局限成过往，固态电池启新章

液态电池存在性能天花板，安全隐患是达摩克利斯之剑。现有锂离子电池基本采用液体电解质作为离子迁移通道，被称为电池的“血液”。 实际应用过程中，其能量密度逼近理论性能极限，而液态化学体系容易出现隔膜穿刺或电解液燃烧等造成短路，导致热失控问题。 固态电池的核心变化是固态电解质取代隔膜与电解液。采用固态电解质可以大幅提升电池体系的能量密度、本质安全和优秀的低温性能等优势，固态电池被认为是液态电池的终极替代者，具有长远的技术发展潜力。

性能：安全不爆炸，能量密度大

相较传统液态电解质，固态电解质本身并不能提升能量密度，由于固态电解质的电化学窗口更宽（＞5V），可以兼容具有更高电势和更低还原电位的正负极材料，进而提升续航里程解决里程焦虑问题；另外通过简化结构和堆叠形式，材料也能够达到更高的质量能量密度和体积能量密度。 安全维度来看，固态电池替换掉有机电解液，同时锂枝晶的问题得到缓解，电池发生安全问题的可能性大大降低。

分类：全固态无法一蹴而就，过渡态路线多线开花

实际产业化应用过程中，固态电池演绎出多种过渡路线，其中根据液态电解质含量来看，锂电池状态可以划分为液态（＞25wt.%）、凝胶态（10 wt.% -25 wt.% ）、半固态（5 wt.% -10 wt.% ）、准固态（1 wt.% -5 wt.% ）、全固态（0 wt.% ），应用难度依次增加。 根据固态电解质材料属性来看，固态电池主要可以划分为聚合物电解质、氧化物电解质、硫化物电解质和卤化物电解质等技术路线。

产业化难题①：低离子电导率，限制快充发展

锂离子电导率更高的硫化物固体电解质制备工艺严苛，加工环境简单的氧化物和聚合物固体电解质材料的离子电导率过低，无法满足实际应用需求。 固态电池中，电极与电解质之间的界面接触有固液接触转变为固-固接触，由于固相无润湿性，容易形成更高的界面电阻；固体电解质中存在大量的晶界，不利于锂离子在正负极之间传输。

产业化难题②：弱界面结合，限制循环寿命

固-固接触对体积变化非常敏感，在循环过程中容易造成电极颗粒之间以及电极颗粒与电解质之间的接触变差，造成应力堆积，导致电化学性能衰减，甚至出现裂缝造成容量迅速衰减，进而导致循环性能更差。 选择体积变化更小的锂金属负极和包覆复合正极；增加制备过程中的压力，消除空隙、增强界面接触；通过原位凝固的方式，向固态电池注入液体，在封装完成之后通过光催化或热催化的形式让液体凝固，从而增强固态电解质与电极之间的界面接触。

产业化难题③：高成本问题，限制产业化应用

固态电解质中用到部分稀有金属，原料价格较高，叠加其他高活性正负极材料尚未成熟，整体BOM成本显著高于液体锂离子电池，而且全固态生产工艺对生产工艺、成本、质量控制也提出了更为严苛的要求，整体成本也是显著高于液态电池。 以氧化物固体电解质为例，对产能分别为1MWh和10GWh的条件下进行生产成本测算：量产电池的成本相比于未量产时的降低65倍，具有更理想的价格，可见规模化生产才能更大程度上拉低材料成本。

2、空间：半固态元年将至，全固态值得期待

产业链：全固态尚未成熟，半固态率先量产

半固态电池兼具性能与生产优势。作为一种过渡态方案，半固态电池的定义含糊，一般是指固液混合电解质，保留高分子隔膜；液态电解质的作用是规避纯固态的界面阻抗和离子电导率的弊端，固态电解质可以增强能量密度。混合方案中，液体电解质要么直接混合，要么通过聚合物形成凝胶态的电解质（常见于手机电池），固态电解质有三种混合形态（直接混合，正负极引入制备复合电极，涂敷在隔膜上）。 主要生产工艺可以利用目前液态离子锂电池的生产技术工艺，只有20%工序不同，所以从经济性和产业化速度来说。产业化进展会更快。

政策端：国内市场驱动为主，短期聚焦半固态技术

政策端：海外布局全固态电池，资金补贴大力推进

车企布局：海外车企布局领先，绑定电池厂研发

厂商布局：海外主打全固态路线，规模放量可期

厂商布局：国内半固态首先落地，已然开启装车

Roadmap：半固态装车起量，全固态尚需等待

空间 | 远期：低空适配弹性最大，远期应用场景广阔

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