固态电池来了？中国还能一路领先吗？

固态电池采用固态电解质代替了有机液态电解液，拥有更高的安全性和能量密度，可以解决目前电动车续航、安全性等方面的短板，被业界认为是电池的终极形态。近期各大研究机构和企业纷纷秀出在固态电池领域的新进展，成为产业关注的热点。

固态电池目前主流的研发路线有聚合物、氧化物和硫化物电解质三种。

从目前的研发进展来看，氧化物体系走的最快，硫化物体系紧随其后，高能聚合物体系仍处于实验室研究阶段。

从技术性能对比来看，目前主流技术以氧化物及硫化物电解质为主，氧化物在稳定性上占优，而硫化物在导电性上占优。

从成本角度来看，硫化物体系性价比最高，是目前来看最有可能成为全固态商用的技术路径。

固态电池技术路线梳理

图片来源：浙商证券

固态电池的研发力量目前主要集中在五大国家和地区：中日韩美欧。

氧化物技术路线主要分布在中国和美国，代表企业包括辉能、TDK、丰田、清陶、卫蓝、Quantum Scape等。

例如美国Quantum Scape公司是与大众合作，研发的全固态氧化物电池15min充电80%，能量密度380-500Wh/kg，800循环后保持80%容量，预计2024年下半年量产。

清陶采用LLZO和LLTO作为固态电解质材料，2018年建成首条0.1GWh 产线，2020年1GWh固态锂电池项目建成投产，已搭载在哪吒U、北汽蓝谷展示车上，与上汽集团合作开发的半固态电池也将在2024年智己品牌新车上搭载。

硫化物技术路线主要分布在日韩和美国，代表企业包括宁德时代、松下、丰田、日产、三星、LGC、美国 Solid Power等。

丰田从2012年开始研发固态电池，截至2022年3月底拥有固态电池相关专利1331项，专利数量居全球首位。2019年丰田宣布与松下合作推动固态电池产业化，规划最早2025年装车硫化物固态电池，据称该电池电量从零到充满仅需15min，使用30年后仍可保持90%的性能，这样的性能听上去确实非常让人兴奋。

宁德时代今年上半年发布了凝聚态电池，据首席科学家吴凯介绍，凝聚态电池单体能量密度最高可达500Wh/kg，兼具高比能和高安全的特性。相较于研发半固态电池，宁德时代偏向于硫化物电解质的开发，同时非常重视通过电池结构创新提升整体性能。

全球主要固态电池研究机构和企业分布

资料来源：中科院物理研究所、华泰研究

聚合物技术路线主要分布在欧洲和美国，代表企业有法国Bollore、美国Ionic Materials、Solid Energy和Seeo等。

聚合物固态电池目前在法国已有装车。法国Bollore旗下的子公司Blue Solutions在2012年就开始建立第一条PEO基聚合物固态电池的生产线，并首先应用在Bollore的共享电动汽车Blue Car上，后逐渐扩展至电动大巴Bluebus上，之后又与戴姆勒合作，为大巴eCitaro提供固态电池。

Bollore公司聚合物固态电池循环次数可达3000次，电芯能量密度超过250Wh/kg，但是需要在50-80°C温度区间使用，商业化应用难度较大。

上汽和清陶联合开发的第一代固态电池

中国企业目前多以优先落地半固态电池为主要方向，之后再逐步过度到全固态，研发团队、商业化落地多与车企达成合作，国内半固态电池量产进度领先国际。北汽商用车、东风E70、蔚来ET7、赛力斯-SERES-5、上汽智己等车型有望今明年实现量产装车。

海外固态电池多直接瞄准全固态电池，但暂无可靠量产计划。海外大部分头部车企如大众、现代、宝马、丰田、通用都选择投资固态电池公司，联合开展研发。美国固态电池初创公司较多，发展技术路线也比较多样，像福特与宝马投资的Solid Power、大众投资的Quantum Scape 等厂商发展较快。而海外电池厂如日韩头部电池企业都给出了明确的商业化时间表，但目前都仍未能进入大规模量产阶段。虽然中国在半固态电池量产上保持世界领先水平，但能否在全固态阶段继续保持或许还存有一定变数。