博成原创 | A股固态电池行业：投资新风口，未来可期！

固态电池的工作原理与传统液态锂电池的原理相通。传统液态锂电池的两端为电池的正 负两极，中间为液态电解质。在锂离子从正极到负极再到正极的来回移动过程中，电池 的充放电过程便完成了。固态电池的工作原理与之相通，充电时正极中的锂离子从活性 物质的晶格中脱嵌，通过固态电解质向负极迁移，电子通过外电路向负极迁移，两者在 负极处复合成锂原子、合金化或嵌入到负极材料中；放电过程与充电过程恰好相反。

（1）高安全性：高安全性是固态电池的首要优势。传统液态电池在大电流下工作负极有 可能出现锂枝晶，从而刺破隔膜导致内部短路；液态电池采用有机电解液，当电池在温 度过高或内部短路等异常情况下，存在自燃甚至爆炸的危险。固态电池采用固态电解质， 固态电解质具有不易燃、耐高温、化学活性低等特性，且能够有效抑制锂枝晶生长。因 此，固态电池能够大幅提升电池的安全性。

（2）高能量密度：传统液态电池的能量密度已经接近 350Wh/kg 的理论极限。固态电池 的电化学窗口宽，能够承受更高的电压（5V 以上），材料可选择的范围更广。因此，可 以通过采用高比容量的正极、负极材料，使得能量密度达到 500Wh/kg 甚至更高。

（3）体积小：传统液态电池需要使用隔膜和电解液，二者占据了电池中近 40%的体积和 25%的质量。固态电池使用固态电解质取代液态电池的隔膜和电解液，正负极之间的距离 可以缩短到只有几到十几个微米，从而大幅降低电池的厚度。因此，同样的电量，固态 电池的体积将变得更小。

随着固态电池技术的不断突破和成熟，其在新能源汽车和消费电子领域的应用也逐渐展开，为产业链带来了巨大的市场空间。此外，固态电池在消费电子产品、储能、民用飞机等领域均具有潜在的应用机会，产业链众多公司正加速各种应用场景的布局与开拓。产业化持续加速，2024年半固态电池有望批量应用于新能源车市场。在新能源车领域，国内的上汽、蔚来有望在2024年批量生产半固态电池车型，长安、广汽等也计划在2025-2026年推出半固态电池车型；海外丰田、本田、现代、奔驰等则重点布局全固态电池，多计划于2025-2030年量产相关车型。预计2024年全球固态电池（含半固态电池）需求量为2.3GWh，2030年全球固态电池需求量有望达到220GWh，2024-2030年均复合增速达到114%。我们预计2024年全球固态电池（含半固态电池）市场空间为19.5亿元，2030年市场空间有望达到1162.3亿元，2024-2030年均复合增速为98%。

固态电池产业链与液态锂电池大致相似，区别在于中游的负极材料和电解质不同。主流厂商按照半固态到全固态的发展路径布局，核心变化在于引入固态电解质，负极将从石墨，向硅基负极、含锂负极，再向金属锂负极升级；正极从高镍三元，向高电压高镍三元、超高镍三元，再向尖晶石镍锰酸锂、层状富锂锰基等新型正极材料迭代；隔膜从传统隔膜，向氧化物涂覆隔膜，再向固态电解质膜升级。

固态电解质主流技术以氧化物电解质及硫化物电解质为主。根据电解质的不同，主要可分为聚合物固态电解质和无机固态电解质。前者代表性的体系是 PEO 聚环氧乙烷；后者是氧化物、硫化物和卤化物体系。氧化物电解质在稳定性上占优，而硫化物在电导率上占优。氧化物代表企业包括中国台湾辉能、TDK、丰田、江苏清陶能源、北京卫蓝新能源等，硫化物代表企业包括宁德时代、松下、LGC 等。

半固态电池增加了固态电解质、原位固态化锂盐等新材料，推动了硅碳负极、干法电极等新技术应用，关注如锂镧锆氧（LLZO）、磷酸钛铝锂（LATP）、新型锂盐、硅碳负极、干法电极等新材料和设备供应商。建议关注：率先布局（半）固态电池产能的企业，正极材料领域，生产高镍三元、富锰锂基等企业。负极材料领域，生产硅碳、金属锂负极等企业，固态电解质领域的企业。

（本文出自博成基金投资部胡云峰）