面對(duì)新能源和智能電網(wǎng)等的需求，市場(chǎng)迫切需要支持發(fā)展高安全性、長(zhǎng)壽命和高比能量的化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，固態(tài)電池能量密度高、安全性能好、工作溫度范圍廣的優(yōu)勢(shì)在這些需求下尤為突出。

固態(tài)電池正負(fù)極和電解質(zhì)材料技術(shù)迭代路線已較為明確。電解質(zhì)短期從液態(tài)電解質(zhì)轉(zhuǎn)向固液混合電解質(zhì)，長(zhǎng)期向固態(tài)電解質(zhì)發(fā)展。固態(tài)電解質(zhì)又分為氧化物、硫化物、聚合物三種技術(shù)路線。負(fù)極由石墨材料向理論比容量更高、工作電壓更低的硅基材料發(fā)展，長(zhǎng)期來看鋰金屬由于具有最低的電化學(xué)勢(shì)更具發(fā)展?jié)摿�。正極短期內(nèi)將沿用傳統(tǒng)鋰電池正極材料，長(zhǎng)期為了追求更高的能量密度以及工作電位，高鎳層狀氧化物以及富鋰錳基正極材料將是發(fā)展方向。

各企業(yè)持續(xù)加碼固態(tài)電池相關(guān)布局，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。在國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展固態(tài)電池的背景下，各企業(yè)紛紛投入研發(fā)并布局相關(guān)產(chǎn)能。贛鋒鋰業(yè) 20 GWh 新型鋰電池科技產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目于 2022 年開工；衛(wèi)藍(lán)新能源于2022 年 11 月完成了車規(guī)級(jí)固態(tài)動(dòng)力電芯產(chǎn)業(yè)化工程項(xiàng)目廠房建設(shè)及產(chǎn)線投建；輝能科技計(jì)劃在法國(guó)北部的敦刻爾克新建一座電池工廠，預(yù)計(jì) 2026 年開始生產(chǎn)。

1 固態(tài)電池：產(chǎn)業(yè)鏈演進(jìn)方向

固態(tài)電池相比液態(tài)電池的多種優(yōu)點(diǎn)，為鋰電池產(chǎn)業(yè)向其發(fā)展奠定基礎(chǔ)。面對(duì)新能源儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)等的需求，市場(chǎng)迫切需要支持發(fā)展高安全性、長(zhǎng)壽命和高比能量的化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)。例如高能量密度的電池可以提升新能源汽車的續(xù)航能力；高安全性可以消除消費(fèi)者相關(guān)顧慮，增強(qiáng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；工作溫度范圍廣的電池可以適應(yīng)更復(fù)雜的氣候條件從而擴(kuò)展市場(chǎng)需求。固態(tài)電池可以充分滿足這些需求，發(fā)展前景廣闊。

1.1 電解質(zhì) 

固態(tài)電池從液態(tài)電解質(zhì)先轉(zhuǎn)向固液混合電解質(zhì)，再向固態(tài)電解質(zhì)發(fā)展。液態(tài)電池的液態(tài)電解質(zhì)已經(jīng)不能兼容更高能量密度的負(fù)極材料例如金屬鋰與更高電壓的正極材料。因此短期內(nèi)半固態(tài)電池/準(zhǔn)固態(tài)電池的前景更加廣闊，即采用固液混合形態(tài)的電解質(zhì)。長(zhǎng)期來看，為了進(jìn)一步提高能量密度需采用固態(tài)電解質(zhì)完全替代液態(tài)電解質(zhì)，即向全固態(tài)電池發(fā)展。固態(tài)電解質(zhì)可以滿足諸多條件，包括高離子導(dǎo)率、寬電化學(xué)窗口、高鋰離子選擇性（即高鋰離子遷移率）、具有優(yōu)異的機(jī)械性能。

目前研發(fā)的固態(tài)電解質(zhì)主要分為三種：氧化物電解質(zhì)、硫化物電解質(zhì)、聚合物電解質(zhì)。氧化物電解質(zhì)材料具有安全性能高、穩(wěn)定性良好、成本低廉、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，主要包括 NASICON 型結(jié)構(gòu)氧化物電解質(zhì)、石榴石結(jié)構(gòu)氧化物電解質(zhì)和鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物電解質(zhì)。硫化物固體電解質(zhì)在室溫下具有較高的離子電導(dǎo)率，范圍從 10^-4 到 10^-2S/cm。同時(shí)，硫化物固體電解質(zhì)具有可忽略的電子電導(dǎo)率和良好的力學(xué)性能，從而優(yōu)化全固態(tài)電池的循環(huán)穩(wěn)定性。其中 Li2S-P2S5的主要原料為硫化鋰與硫化磷。相較于無機(jī)固體電解質(zhì)，溶解鋰鹽的固體聚合物電解質(zhì)(SPE)具有柔韌性好、質(zhì)量輕、成本低以及易于加工等優(yōu)勢(shì)。

1.2.負(fù)極 

鋰電池負(fù)極中短期由石墨材料向硅基材料發(fā)展，長(zhǎng)期轉(zhuǎn)向鋰金屬。目前商業(yè)化應(yīng)用的鋰離子電池，負(fù)極材料主要采用石墨，其比容量?jī)H有 372 mAh/g，與之相比，硅基材料具有目前最高的理論比容量（4200 mAh/g），合適的工作電壓（<0.4 V），分為硅碳與硅氧兩 8 種技術(shù)路線；金屬鋰負(fù)極材料的比容量高達(dá)3860 mAh/g，其擁有最低的電化學(xué)勢(shì)（-3.04V），對(duì)應(yīng)正極材料的選擇也更廣泛。由于鋰金屬負(fù)極的安全性問題仍沒有解決，目前的發(fā)展趨勢(shì)以硅基材料為主，即硅基負(fù)極率先應(yīng)用在半固態(tài)/準(zhǔn)固態(tài)電池上，全固態(tài)電池向鋰金屬負(fù)極過渡。

固態(tài)電解質(zhì)與負(fù)極存在固-固界面問題。無論采用何種固體電解質(zhì)，由此帶來的界面問題對(duì)于電池性能的影響都至關(guān)重要。固態(tài)電池負(fù)極，電極與電解質(zhì)之間的界面接觸由固-液面接觸變?yōu)楣?固點(diǎn)接觸，由于固相無潤(rùn)濕性，因此固-固界面將形成更高的界面電阻。

為了解決這一問題，對(duì)于不同的固態(tài)電解質(zhì)采用不同的方法。對(duì)于氧化物電解質(zhì)使用熔融鋰配合濕磨法或泡沫銅處理固-固界面問題。一般情況下經(jīng)過高溫?zé)�結(jié)之后的陶瓷片表面含有 Li2CO3雜質(zhì)層，對(duì)熔融鋰的浸潤(rùn)性較差。使用濕磨法將 Li2CO3雜質(zhì)打磨掉，露出純相 Li7La3Zr2O12（LLZO）電解質(zhì)表面，用熔融鋰接觸角實(shí)驗(yàn)來說明金屬鋰與 LLZO 陶瓷片的相容性，其熔融鋰接觸角由原來的140°減小到 95°，明顯改善了對(duì)鋰的浸潤(rùn)性。此外，氧化后的泡沫銅具有浸潤(rùn)熔融鋰的性質(zhì)，將一片特定形狀的泡沫銅氧化后置于陶瓷片上，熔融鋰會(huì)沿著泡沫銅的形狀浸潤(rùn)整個(gè)泡沫銅孔道和泡沫銅與 LLZO 電解質(zhì)之間的界面，取下泡沫銅后熔融鋰依舊浸潤(rùn)在陶瓷電解質(zhì)表面。

對(duì)于硫化物電解質(zhì)以及聚合物電解質(zhì)，采用置入人工固態(tài)電解質(zhì)界面層方法。人工固態(tài)電解質(zhì)界面層（SEI）具有良好的電子絕緣性和較低的離子遷移激活能，能夠有效的降低電解質(zhì)和鋰金屬的界面反應(yīng)，促進(jìn)鋰金屬的均勻沉積，起到保護(hù)固態(tài)電解質(zhì)/鋰金屬界面層的作用。通過有無 SEI 膜的固態(tài)電池實(shí)驗(yàn)中可以得出，均勻的 Li 沉積和穩(wěn)定的 Li 對(duì)稱循環(huán)性能與所構(gòu)筑的人工 SEI 保護(hù)層的存在密切的關(guān)系。

1.3.正極 

固態(tài)電池正極材料與傳統(tǒng)鋰電池兼容。短期來看，固態(tài)電池正極仍將使用鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元正極材料。長(zhǎng)期來看，為了追求更高的能量密度以及工作電位，高鎳層狀氧化物以及富鋰錳基正極材料將是發(fā)展方向。

富鋰錳基憑借其最高的理論比容量以及寬電壓窗口成為前景廣闊的正極材料。其由鋰、鈷、鎳、錳、鐵等元素組成，從結(jié)構(gòu)上看，富鋰錳基材料含有層狀 Li2MnO3 和 LiMnO2 兩種組分。在長(zhǎng)期惡劣的工作環(huán)境下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是實(shí)現(xiàn)高性能富鋰錳基正極材料的關(guān)鍵策略。此外，必須抑制氧損失，并防止元素分離，同時(shí)盡量減少結(jié)構(gòu)缺陷的出現(xiàn)，如納米孔、裂紋、位錯(cuò)等。

目前正極材料在固態(tài)電池的應(yīng)用中還存在體積效應(yīng)以及生成復(fù)雜界面膜等諸多問題。首先是體積效應(yīng)，在正極活性材料脫鋰或嵌鋰過程中,其晶胞參數(shù)將不可避免地發(fā)生縮小或擴(kuò)大,造成材料顆粒體積形變。由于固態(tài)電解質(zhì)與電極顆粒為剛性接觸，循環(huán)過程中容易造成電極顆粒之間以及電極顆粒與電解質(zhì)接觸變差,或應(yīng)力積累造成電解質(zhì)力學(xué)性能失效,進(jìn)而導(dǎo)致電池電化學(xué)性能的衰減。目前在固態(tài)電池中常用的正極材料隨著電池充電/放電的進(jìn)行都存在明顯的體積形變。其次，固體電解質(zhì)還會(huì)在與正極接觸的界面處反應(yīng)生成復(fù)雜的界面膜,增加電荷轉(zhuǎn)移阻抗。

為了解決體積效應(yīng)，需要施加外部壓力增加各種成分間的接觸。此外開發(fā)具有更高延展性的固態(tài)電解質(zhì)也可在一定程度上適應(yīng)電極的可逆體積變化,降低體積效應(yīng)對(duì)電池性能的影響。

為了解決界面膜問題需要對(duì)正極側(cè)進(jìn)行界面修飾，引入界面改性層。在生產(chǎn)工藝方面,溶膠-凝膠、噴涂等技術(shù)可以很好地實(shí)現(xiàn)均勻的界面改性層,有效地減輕界面處的副反應(yīng)。然而,過于復(fù)雜的操作和高昂的生產(chǎn)成本是其大規(guī)模生產(chǎn)的實(shí)際障礙。同時(shí),簡(jiǎn)單的機(jī)械攪拌雖然不能提供理想的保護(hù)層,但同樣可以在一定程度上改善界面的穩(wěn)定性,而且該方法制備簡(jiǎn)單、成本低廉,是界面改性的一種替代方法,具有很好的應(yīng)用前景。

2 固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

2.1 各個(gè)國(guó)家固態(tài)電池布局進(jìn)展 

2021 年以來，多家跨國(guó)企業(yè)在宣布電動(dòng)汽車發(fā)展規(guī)劃時(shí)，均提及了對(duì)于電池行業(yè)的布局。多家企業(yè)已經(jīng)制定了固態(tài)電池商業(yè)規(guī)劃，并開展相關(guān)業(yè)務(wù)布局。

不同車企布局固態(tài)電池的方式存在差異，目前的主要形式包括自己研發(fā)和對(duì)外投資兩種。車企自研固態(tài)電池的代表性企業(yè)主要包括豐田、本田、日產(chǎn)等日本企業(yè)；歐洲及美國(guó)車企則通過投資頭部初創(chuàng)企業(yè)的方式來進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)布局；中國(guó)則是以動(dòng)力電池企業(yè)為主力加大動(dòng)力電池的研發(fā)。

日本方面，盡管日本車企目前在純電動(dòng)汽車領(lǐng)域的發(fā)展較為遲緩，但均極為重視下一代固態(tài)電池的開發(fā)和商業(yè)化。豐田計(jì)劃在 2025 年，實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的小規(guī)模量產(chǎn)，首先搭載在混動(dòng)車型上；到 2030 年，實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池持續(xù)的、穩(wěn)定的量產(chǎn)。日產(chǎn)汽車則計(jì)劃到 2028 年推出搭載獨(dú)創(chuàng)全固態(tài)電池的電動(dòng)車型，并計(jì)劃 2024 年在日本橫濱建造試點(diǎn)工廠。

歐美方面，歐洲及美國(guó)車企則通過投資頭部初創(chuàng)企業(yè)的方式來進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)布局，并持續(xù)加碼投資。早在 2018 年，大眾汽車集團(tuán)就投資了美國(guó)固態(tài)電池公司 Quantum Scape1 億美元，并開展合作，2020 年追加 2 億美元投資。該公司于 2020 年 9 月上市，大眾持有其 A 類股票 31.05%。通用汽車則在 2018 年參與了美國(guó)固態(tài)電池公司 Solid Energy Systems（SES）的 B 輪融資。2021 年 4月，SES 完成了 1.39 億美元的 D 輪融資，由通用汽車領(lǐng)投。2021 年 5 月，寶馬集團(tuán)和福特汽車則宣布聯(lián)合向固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè) Solid Power 投資 1.39 億美元；2021年12月，戴姆勒和Stellantis表示將對(duì)固態(tài)電池制造商Factorial Energy進(jìn)行戰(zhàn)略投資，并與其展開業(yè)務(wù)合作。

韓國(guó)方面，現(xiàn)代汽車則除了在 2018 年與三星 SDI 聯(lián)合投資 Solid Power 之外，還在 2021 年投資了與通用汽車關(guān)系密切的 SES。

中國(guó)方面，上汽集團(tuán)與 Quantum Scape、Solid Energy、清陶等固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)開展了戰(zhàn)略合作；贛鋒鋰業(yè)已經(jīng)開發(fā)出長(zhǎng)續(xù)航純電動(dòng)汽車應(yīng)用的高安全高比能固液混合動(dòng)力鋰電池；寧德時(shí)代發(fā)布半固態(tài)電池——凝聚態(tài)電池，單體能量密度高達(dá) 500Wh/kg；長(zhǎng)城汽車旗下的蜂巢能源也提出了非常具體的固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展規(guī)劃。從量產(chǎn)時(shí)間表來看，除了上汽稱其將在 2025 年投產(chǎn)固態(tài)電池之外，國(guó)內(nèi)暫未有其他車企給出固態(tài)電池商業(yè)化的明確時(shí)間節(jié)點(diǎn)�？鐕�(guó)車企方面，大部分則提出在 2025 年左右推出搭載固態(tài)電池的原型車或者實(shí)現(xiàn)小規(guī)模生產(chǎn)，2030 年左右實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。近期來看，蔚來已推出搭載半固態(tài)電池的ES6 車型， 于 2023 年 5 月上市；2023 年 6 月，新型電解質(zhì)材料生產(chǎn)商藍(lán)固（常州）新能源有限公司宣布公司近期完成超億元 A+輪融資，該輪融資資金將主要用于產(chǎn)線建設(shè)、技術(shù)研發(fā)等；2023 年 7 月，重慶太藍(lán)新能源有限公司宣布完成數(shù)億元 Pre-B 輪融資。

我國(guó)近幾年不斷推出政策鼓勵(lì)固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新，助力其產(chǎn)業(yè)化。《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》《2030 年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹發(fā)展理念做好碳達(dá)峰中和工作的意見》等產(chǎn)業(yè)政策為固態(tài)電池行業(yè)的發(fā)展提供了明確、廣闊的市場(chǎng)前景。

2.2 固態(tài)電池市場(chǎng)空間與產(chǎn)業(yè)化瓶頸 

2.2.1 固態(tài)電池市場(chǎng)空間 

根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計(jì)，2030 年中國(guó)固態(tài)電池市場(chǎng)空間將達(dá) 200 億元，出貨量將達(dá) 251.1GWh。近幾年國(guó)家不斷重視固態(tài)電池行業(yè)的發(fā)展，各大高校單位已開始對(duì)固態(tài)電池進(jìn)行研發(fā)。盡管目前我國(guó)固態(tài)電池行業(yè)正處于起步階段，隨著技術(shù)進(jìn)步，固態(tài)電池有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。

2.2.2 固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化瓶頸 

固態(tài)各電解質(zhì)的和正負(fù)極材料技術(shù)路線都有相應(yīng)的基礎(chǔ)缺點(diǎn)需要解決。硫化物電解質(zhì)空氣穩(wěn)定性差，當(dāng)其暴露于空氣中就會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，同時(shí)伴隨著電解質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞和電化學(xué)性能的衰減，硫化物電解質(zhì)的合成、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和后處理過程需要嚴(yán)重依賴惰性氣體或干燥室。聚合物電解質(zhì)在室溫條件下，離子電導(dǎo)率較低，使得聚合物固態(tài)電池充電需要在高溫環(huán)境下完成，極大地限制了其商業(yè)化。大多數(shù)氧化物電解質(zhì)具有較寬的電化學(xué)穩(wěn)定“窗口”和更好的氧化穩(wěn)定性，但為了保證剛性氧化物電解質(zhì)與陰極材料的界面良好接觸，往往需要高溫?zé)�結(jié)，否則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的界面化學(xué)副反應(yīng)。此外，有些氧化物電解質(zhì)還存在鋰枝晶生長(zhǎng)問題。

硅基材料中的硅氧材料的導(dǎo)電性差以及在循環(huán)過程中體積變化劇烈等問題嚴(yán)重限制了其進(jìn)一步發(fā)展；硅碳負(fù)極進(jìn)行脫嵌鋰反應(yīng)時(shí)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的體積效應(yīng)，以及納米化硅材料制備時(shí)的合成步驟通常較為復(fù)雜，難以進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用。金屬鋰負(fù)極仍未能解決安全性問題。富鋰錳基材料在高電壓狀態(tài)下氧的不可逆釋放，以及氧釋放導(dǎo)致的層狀結(jié)構(gòu)向尖晶石結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變限制了其商業(yè)化進(jìn)程。

當(dāng)前半固態(tài)電池成本遠(yuǎn)高于商用化的液態(tài)電池成本。根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)研和測(cè)算，以NCM811 液態(tài)電芯和 NCM811 半固態(tài)電芯為例，半固態(tài)電芯成本相比液態(tài)電芯成本增加約 80%。其中，固態(tài)電解質(zhì)成本是主要新增成本，也是半固態(tài)電池中的主要成本，占比約 50%。以氧化物固態(tài)電解質(zhì)鋰鑭鋯鈦氧（LLZTO）為例，1Gwh半固態(tài)電池 LLZTO 的用量約為 43 噸，每噸 LLZTO 成本為 32.82 萬元。由于電解質(zhì)材料變化、生產(chǎn)工藝改變、產(chǎn)品質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致的工程驗(yàn)證周期長(zhǎng)等因素，都會(huì)使得全固態(tài)電池比半固態(tài)電池成本更高。

產(chǎn)業(yè)鏈方面，目前固態(tài)電池仍處于研發(fā)階段，未有相應(yīng)完整的產(chǎn)業(yè)鏈形成。由于上游原材料需求改變、生產(chǎn)制造工藝改變、電極和電解質(zhì)相關(guān)技術(shù)需要重新研發(fā)等原因，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈仍需不斷完善。

2.3 各重點(diǎn)企業(yè)固態(tài)電池布局進(jìn)展 

在國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展固態(tài)電池的背景下，各企業(yè)紛紛投入研發(fā)并布局相關(guān)產(chǎn)能。近年來各企業(yè)優(yōu)化材料、提高電池的設(shè)計(jì)和工程能力、不斷推出新產(chǎn)品，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速。相關(guān)企業(yè)有贛鋒鋰業(yè)、清陶能源、衛(wèi)藍(lán)新能源、國(guó)軒高科、孚能科技、輝能科技、QuantumScape、天目先導(dǎo)、當(dāng)升科技。

2.3.1 贛鋒鋰業(yè) 

江西贛鋒鋰業(yè)集團(tuán)股份有限公司成立于 2000 年，業(yè)務(wù)貫穿資源開采、提煉加工、電池制造回收全產(chǎn)業(yè)鏈。

公司積極參與全球前沿固態(tài)電池領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)。目前取得了一系列技術(shù)成果，包括自主開發(fā)的長(zhǎng)續(xù)航純電動(dòng)汽車應(yīng)用的高安全高比能固液混合動(dòng)力鋰電池。公司聯(lián)合上游電池材料、生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)廠商，下游新能源汽車廠商以及高等院校開展聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)高比能固液混合鋰動(dòng)力電池的開發(fā)、裝車應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)。同時(shí)，公司在高安全長(zhǎng)循環(huán)新型磷酸鐵鋰電池體系技術(shù)、主動(dòng)均衡 BMS 模組技術(shù)、高電壓平臺(tái)聚合物快充技術(shù)、TWS 藍(lán)牙耳機(jī)專用高容量扣式電池、固體電解質(zhì)隔膜及全固態(tài)電池體系開發(fā)等方面，保持技術(shù)領(lǐng)先地位。

2022 年贛鋒鋰電全年已實(shí)現(xiàn)超 6GWh 動(dòng)力/儲(chǔ)能出貨量，儲(chǔ)能電池業(yè)務(wù)已成為贛鋒鋰電最重要的電池業(yè)務(wù)之一。在產(chǎn)能建設(shè)方面，重慶贛鋒 20GWh 新型鋰電池科技產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目也迎來開工，公司希望將其打造為全國(guó)最大的固態(tài)電池生產(chǎn)基地。新余動(dòng)力電池二期年產(chǎn) 10GWh 新型鋰電池項(xiàng)目在建項(xiàng)目亦在規(guī)劃進(jìn)一步的產(chǎn)能提升，預(yù)計(jì) 2023 年最高將達(dá)到 12GWh 年化產(chǎn)能。

2.3.2 清陶能源 

清陶（昆山）能源發(fā)展股份有限公司成立于 2016 年，由中科院院士、清華大學(xué)教授南策文團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜創(chuàng)辦。公司是全球固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)跑者，率先建成投產(chǎn)了固態(tài)動(dòng)力鋰電池規(guī)模化量產(chǎn)線。

清陶固態(tài)鋰電池解決了鋰電池的安全問題，具有能量密度高、耐高溫、長(zhǎng)壽命、可柔性化等優(yōu)點(diǎn)，已在新能源汽車、特種儲(chǔ)能等領(lǐng)域成功應(yīng)用。清陶構(gòu)建了自主可控的知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，已申請(qǐng)國(guó)家專利 500 多項(xiàng)，其中一半是發(fā)明專利，獲得授權(quán)的有 300 多項(xiàng)。

清陶能源持續(xù)完善產(chǎn)業(yè)布局。公司現(xiàn)已建成“新能源材料—固態(tài)鋰電池—自動(dòng)化裝備—鋰電池資源綜合利用—科研成果孵化—產(chǎn)業(yè)投資”的完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，與多家主流車企建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系。上汽集團(tuán)分別于 2020 年和 2022年通過基金方式參與投資清陶能源，2023 年上汽集團(tuán)擬通過嘉興創(chuàng)頎與嘉興頎駿一號(hào)向清陶能源追加投資不超過人民幣 27 億元。此外，上汽集團(tuán)還與清陶能源共同設(shè)立固態(tài)電池聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，推動(dòng)固態(tài)電池材料、電芯與系統(tǒng)的聯(lián)合開發(fā)，加快推進(jìn)固態(tài)電池產(chǎn)品的量產(chǎn)裝車。

2.3.3 衛(wèi)藍(lán)新能源 

北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司成立于 2016 年。公司是一家專注于全固態(tài)鋰電池研發(fā)與生產(chǎn)、擁有系列核心專利與技術(shù)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，由中國(guó)工程院院士陳立泉、中科院物理所研究員李泓、原北汽新能源總工俞會(huì)根共同發(fā)起創(chuàng)辦，是中國(guó)科學(xué)院物理研究所清潔能源實(shí)驗(yàn)室固態(tài)電池技術(shù)的唯一產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)。

公司融合了電池材料、電芯、系統(tǒng)等領(lǐng)域的高精尖人才，聚焦高能量密度、高安全、高功率、寬溫區(qū)、長(zhǎng)壽命的全固態(tài)電池產(chǎn)品。公司目前的產(chǎn)品主要有鋰離子電芯與固態(tài)電池模組，通過原始創(chuàng)新突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸，應(yīng)用覆蓋新能源車船、規(guī)模儲(chǔ)能等行業(yè)領(lǐng)域。

公司不斷完善產(chǎn)業(yè)布局，在北京房山、江蘇溧陽、浙江湖州和山東淄博擁有 4 大生產(chǎn)基地。2019 年 3 月，固態(tài)電池一期項(xiàng)目奠基，項(xiàng)目總投資 5 億元，一期項(xiàng)目投資 1.8 億元。項(xiàng)目計(jì)劃于 2020 年 3 月投產(chǎn)，建成后預(yù)計(jì)形成年產(chǎn) 1億瓦時(shí)固態(tài)電池的生產(chǎn)規(guī)模。2021 年 12 月，恩捷、北京衛(wèi)藍(lán)、天目先導(dǎo)攜手共建固態(tài)電解質(zhì)涂層隔膜項(xiàng)目，總投資 13 億元。2022 年 2 月，北京衛(wèi)藍(lán) 100GWH固態(tài)鉀電池項(xiàng)目開工，總投資 400 億元。其中，一期投資 102 億元，占地 550畝，年產(chǎn)混合固液電解質(zhì)電池和全固態(tài)電池 20GWH。項(xiàng)目當(dāng)年簽約、當(dāng)年建設(shè)、當(dāng)年投產(chǎn)。2022 年 11 月，湖州基地車規(guī)級(jí)固態(tài)動(dòng)力電芯產(chǎn)業(yè)化工程項(xiàng)目完成了基地廠房建設(shè)及產(chǎn)線投建。

2.3.4 國(guó)軒高科 

國(guó)軒高科股份有限公司成立于 2006 年 5 月，是國(guó)內(nèi)最早從事新能源汽車動(dòng)力鋰離子電池自主研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的企業(yè)之一。公司主要產(chǎn)品為磷酸鐵鋰材料及電芯、三元材料及電芯、動(dòng)力電池組、電池管理系統(tǒng)及儲(chǔ)能型電池組。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于純電動(dòng)乘用車、商用車、專用車、輕型車等新能源汽車領(lǐng)域，同時(shí)為儲(chǔ)能電站、通訊基站等提供系統(tǒng)解決方案。

公司目前已推出半固態(tài)電池產(chǎn)品。公司生產(chǎn)的高安全半固態(tài)電池，單體能量密度達(dá) 360Wh/kg，續(xù)航里程超過 1000km，匹配客戶需求預(yù)計(jì) 2023 年批量交付。此外，400Wh/kg 的三元半固態(tài)電池目前在實(shí)驗(yàn)室已有原型樣品，預(yù)計(jì) 2025年后將生產(chǎn)出能量密度超過 800Wh/L、超過 400Wh/kg、循環(huán) 800 次的全固態(tài)電池。

2.3.5 孚能科技 

孚能科技成立于 2009 年，前身為孚能有限。孚能科技是新能源汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)整體技術(shù)方案的提供商，也是高性能動(dòng)力電池系統(tǒng)的生產(chǎn)商。公司自成立以來一直專注于新能源車用鋰離子動(dòng)力電池及整車電池系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，并為新能源汽車整車企業(yè)提供動(dòng)力電池整體解決方案，目前已成為全球三元軟包動(dòng)力電池的領(lǐng)軍企業(yè)之一。

公司已實(shí)現(xiàn)半固態(tài)電池量產(chǎn)。第一代半固態(tài)電池的量產(chǎn)，提高了電池的安全性，使電池產(chǎn)品同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高安全、高能量密度、快速充電和長(zhǎng)循環(huán)；在保證產(chǎn)品安全性和高能量密度前提下，產(chǎn)品充電時(shí)間由之前的 42min 縮短到 18min（充 70%電量），產(chǎn)品的功率特性與循環(huán)壽命（>3000 次）表現(xiàn)優(yōu)異。

2.3.6 輝能科技 

輝能科技股份有限公司（ProLogium Technology）成立于 2006 年，是一家能源創(chuàng)新公司。公司專注于固態(tài)電池的研究、開發(fā)和制造，為消費(fèi)市場(chǎng)的電動(dòng)汽車和工業(yè)應(yīng)用提供下一代電池解決方案。

公司計(jì)劃在法國(guó)北部的敦刻爾克新建一座固態(tài)電池工廠。公司希望在 2026年底開始生產(chǎn)，項(xiàng)目總投資額預(yù)計(jì) 52 億歐元，并在幾年內(nèi)擁有 3000 名員工后逐步擴(kuò)大。

2.3.7 QuantumScape（美股） 

QuantumScape 公司成立于 2010 年，一直專注于開發(fā)固態(tài)電池并設(shè)計(jì)可擴(kuò)展的制造工藝,以將其電池技術(shù)商業(yè)化并用于汽車行業(yè)。通過“無陽極”設(shè)計(jì),QuantumScape 固態(tài)鋰金屬電池的設(shè)計(jì)比目前的常規(guī)鋰離子電池技術(shù)更安全,并提供更快的充電時(shí)間和更長(zhǎng)的循環(huán)壽命。

2021 年 7 月，QuantumScape 開始測(cè)試十層電池，取代了之前的單層和四層電池。QuantumScape 發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，其固態(tài)鋰金屬電池在 15 分鐘的快速充電 400 次循環(huán)后仍保留了超過 80%的初始能量。根據(jù)官方的消息，現(xiàn)在已經(jīng)完成了 500 次循環(huán)的最新技術(shù)突破。

2.3.8 天目先導(dǎo) 

公司成立于 2017 年，是一家專注于鋰離子電池高端納米硅基負(fù)極、固態(tài)電解質(zhì)、鈉離子電池硬碳負(fù)極、可定制化石墨負(fù)極等材料的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。公司科研團(tuán)隊(duì)自 1996 年起在國(guó)際上率先開展納米硅基負(fù)極材料的開發(fā)和早期專利布局，經(jīng)過二十多年持續(xù)科研積累，攻克了一系列技術(shù)和工程化難題，最終在天目先導(dǎo)成功實(shí)現(xiàn)規(guī)�；�量產(chǎn)。

公司重視研發(fā)創(chuàng)新和知識(shí)產(chǎn)權(quán)。截至目前公司擁有納米硅基負(fù)極、固態(tài)電解質(zhì)、硬碳負(fù)極、石墨等材料核心專利群 200 余篇，包含 pct 專利 17 篇。公司立志成為全球范圍內(nèi)具備強(qiáng)大核心競(jìng)爭(zhēng)力、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和持續(xù)創(chuàng)新能力的卓越電池材料平臺(tái)企業(yè)。

公司產(chǎn)能不斷擴(kuò)張。公司于 2022 年 2 月啟動(dòng)溧陽總部基地產(chǎn)能擴(kuò)建工作，新基地占地約 200 余畝，完全投產(chǎn)后產(chǎn)能可達(dá) 86000 噸/年；2022 年底公司又分別在河南許昌、四川成都積極布局新一代硅基負(fù)極材料生產(chǎn)基地。公司目前實(shí)際產(chǎn)能已達(dá) 45000 噸/年，其中硅基負(fù)極材料產(chǎn)能 12000 噸/年、硬碳負(fù)極材料產(chǎn)能 10000 噸/年、固態(tài)電解質(zhì)產(chǎn)能 3000 噸/年、可定制化石墨負(fù)極材料產(chǎn)能 20000噸/年。

2.3.9 當(dāng)升科技 

北京當(dāng)升材料科技股份有限公司起源于中央企業(yè)礦冶科技集團(tuán)有限公司的一個(gè)課題組。公司于 2010 年在創(chuàng)業(yè)板上市，是首家以鋰電正極材料為主營(yíng)業(yè)務(wù)上市的中國(guó)企業(yè)。公司正極材料產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于動(dòng)力、小型、儲(chǔ)能三大領(lǐng)域。

公司對(duì)前瞻性電池體系的技術(shù)發(fā)展保持密切跟蹤，在固態(tài)鋰電正極材料領(lǐng)域加強(qiáng)了戰(zhàn)略布局，產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)裝車。公司已率先與清陶能源、衛(wèi)藍(lán)新能源等業(yè)內(nèi)領(lǐng)先電池供應(yīng)商簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，并實(shí)現(xiàn)固態(tài)鋰電產(chǎn)品的市場(chǎng)化應(yīng)用和批量供貨。公司將與固態(tài)電池頭部企業(yè)在固態(tài)及半固態(tài)電池技術(shù)開發(fā)、固態(tài)鋰電正極材料產(chǎn)品供貨、全球產(chǎn)能布局、金融及資本合作等方面建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。

2.3.10 上海洗霸 

公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為水處理服務(wù)，是以化學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，以定制化的復(fù)配水處理特種化學(xué)品（國(guó)內(nèi)行業(yè)常稱為水處理藥劑，國(guó)際上通常稱為水處理特種化學(xué)品）為手段，輔以定制化的水處理設(shè)備，為客戶提供專業(yè)的水處理服務(wù)。公司于 1994 年 7 月成立，并于 2017 年 6 月 1 日在上海證券交易所成功上市，股票簡(jiǎn)稱上海洗霸，股票代碼 603200。

公司聯(lián)合上海硅酸鹽研究所進(jìn)行固態(tài)電解質(zhì)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。公司與上海硅酸鹽研究所的張濤研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合成立了“固態(tài)電池先進(jìn)材料聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”，并利用已受讓的固態(tài)電池粉體先進(jìn)材料及電芯制造領(lǐng)域相關(guān)國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利等先進(jìn)技術(shù)，推進(jìn)固態(tài)電池粉體先進(jìn)材料工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)線設(shè)計(jì)及試產(chǎn)工作。目前公司在固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域已獲授權(quán)專利 2 項(xiàng)，均為發(fā)明專利，另有 3 項(xiàng)專利正在申請(qǐng)。此外，公司基于研發(fā)的進(jìn)展和經(jīng)驗(yàn)的積累，有多項(xiàng)專利技術(shù)在籌備申請(qǐng)中。

公司氧化物路線固態(tài)電解質(zhì)材料性能指標(biāo)領(lǐng)先行業(yè)，并計(jì)劃利用自有資金投建產(chǎn)能為 50 噸/年的量產(chǎn)線。依托張濤研究員團(tuán)隊(duì)的研發(fā)，公司的氧化物路線固態(tài)電解質(zhì)材料較國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品具有室溫離子電導(dǎo)率更高、產(chǎn)品粒徑更小的優(yōu)勢(shì)，其中離子電導(dǎo)率達(dá)到了 1.52×10-3 S/cm，粉體粒徑為 197nm，漿料粒徑為 143nm。公司現(xiàn)有固態(tài)電解質(zhì)產(chǎn)能 1 噸/年，目前已實(shí)現(xiàn) 5um、3um、500nm 和200nm 粒徑產(chǎn)品的生產(chǎn)，正在推進(jìn) 100nm 級(jí)產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程和水性油性產(chǎn)品的研究。同時(shí)，單批次無雜相產(chǎn)品已由首釜 3kg 級(jí)提升至 5kg 級(jí)，正在推進(jìn) 10kg 級(jí)的試產(chǎn)。后續(xù)公司計(jì)劃用自有資金投建 50 噸固態(tài)電解質(zhì)量產(chǎn)線。保守規(guī)劃，固態(tài)電解質(zhì)量產(chǎn)線建設(shè)期預(yù)計(jì) 2 年，進(jìn)入運(yùn)營(yíng)期后固態(tài)電解質(zhì)產(chǎn)能在第 1-4 年分別達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的 10%、20%、30%和 60%，第五年開始完全達(dá)產(chǎn)，達(dá)產(chǎn)后將新增 50 噸/年固態(tài)電解質(zhì)產(chǎn)能，預(yù)計(jì)每年將貢獻(xiàn) 1.5 億元左右營(yíng)收。

2.3.11 其他固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈上游布局企業(yè) 

金龍羽、東方鋯業(yè)、三祥新材等企業(yè)均在產(chǎn)業(yè)鏈上游進(jìn)行了布局。金龍羽公司半固態(tài)電芯、固態(tài)電解質(zhì)已進(jìn)入中試試驗(yàn)，固態(tài)電解質(zhì)已出樣品，進(jìn)入內(nèi)部評(píng)測(cè)階段；硅碳負(fù)極材料進(jìn)入小試階段，已出樣品，進(jìn)入內(nèi)部評(píng)測(cè)階段。東方鋯業(yè)成立專門的技術(shù)研發(fā)小組，持續(xù)加大應(yīng)用于固態(tài)電池電解質(zhì)的二氧化鋯產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)和投入，相關(guān)研究有新能源材料用的高活性納米氧化鋯技術(shù)研究等。三祥新材在遼寧朝陽分期建設(shè) 10 萬噸氧氯化鋯項(xiàng)目(一期 2 萬噸)建成投產(chǎn)。