新技术：固态电池技术突破，聚焦核心材料及设备
思瀚产业研究院    2026-03-20

固态电池具备高安全性，高能量密度的核心优势，有望大幅提升锂电池性能。

安全性：固态电池工作温度范围更宽，耐热性更好。固态电池正常工作温度范围为50℃-120℃，与普通锂电池相比具有更广泛的温度适应性。同时，由于固态电解质具有耐高温、不可燃、绝缘性好的特性，在受热过热时，固态电池不易产生短路问题，安全性能大大提升。

能量密度：固态电池能量密度能达到500Wh/kg以上，有望实现能量密度极限的突破。相较于液态锂电池，固态电池能量密度极限更高。主流液态锂电池的能量密度范围约为150-300Wh/kg，半固态电池约350Wh/kg左右，全固态电池可以达到500Wh/kg以上，能量密度有望实现大幅提升。

固态电池技术研发难度大，半固体电池是过渡阶段。目前，主流厂商主要是以半固态、准固态形式介入固态电池领域，所以固态电池技术发展采用逐步转化策略，通过“液态-半固态-准固态-全固态电池”的发展路径，逐步向全固态电池过渡。

从2026年起，固态电池有望进入量产时代。目前，固态电池已从实验室研发阶段逐步过渡到工厂试点阶段，搭载固态电池的车型发布也日益频繁。根据各大厂商公布的计划，预计从2026年开始，固态电池市场将正式迈入量产阶段，固态电池的产业化进程有望显著提速。国内企业方面，欣旺达、广汽、卫蓝新能源、清陶能源等企业计划在2026-2027年实现固态电池或半固态电池量产，比亚迪及宁德时代计划于2027年实现固态电池小批量生产。海外企业方面，三星SDI、SKOn、日产、松下、LGES等分别计划在2027-2030年陆续实现固态电池商业化。

行业进入技术验证期，厂商中试线开始密集落地。随着企业持续加速布局以及政策强力支持，固态电池行业整体加速发展，进入技术验证阶段，产业化落地节奏持续加快。2025年以来，头部电池企业纷纷加速布局，中试线密集落地，其中，国轩高科首条全固态中试线已贯通，亿纬锂能、清陶能源、孚能科技、中固时代等中试线加紧建设中，有望年内投入运行，并计划2025-2026年进一步扩展生产规模，加速推出固态电池产品。另外，材料厂商也在同步推进中试线建设和规划，容百科技、天赐材料、恩捷股份、中科电气等布局电解质、电解质隔膜和负极材料环节，技术持续突破，目前多个厂商已进入客户技术验证阶段，中试线建设有望年内竣工。

整体来看，从2024-2025年，我国固态电池技术持续加速突破，当前行业已从2024年企业发布战略计划、公布技术专利的战略发布期，进入到2025年的中试线落地、小批量规模生产的技术验证期。未来，随着行业进程加速，固态电池技术路线有望进一步收敛，进入技术密集兑现的关键阶段，在固态电池行业布局领先，具备技术优势的企业有望持续受益。

二、 设备环节：前中段设备为核心，有望率先受益

从工序流程来看，锂电生产工艺主要分为三个环节，分别为前段制片环节、中段装配环节以及后段测试环节，简称前段、中段、后段环节。具体来看：

（1）前段环节：前段为极片制片环节，主要包括制浆、涂布、辊压、分切、制片等工序，是锂电池制造的基础，因此对极片制造设备的性能、精度、稳定性、自动化水平和生产效能等有着很高的要求，主要设备包括上料系统、制浆机、涂布机、辊压机、分条机及制片机；

（2）中段环节：中段为电芯装配环节，主要包括模切、卷绕或叠片、电芯预封装（入壳、焊接、干燥等）、注电解液、封口等工序，对精度、效率、一致性要求较高，主要设备包括模切机、卷绕/叠片机、入壳机、烘干机、注液机及焊接机；

（3）后段环节：后段为电芯测试环节，主要包括电芯化成、分容、分选等工序，主要设备包括化成机、分容机。

在设备配置上，固态电池与传统液态锂电池最大区别在于前段设备和中段设备。

⚫ 前段设备：前段环节主要涉及固态电池电解质成膜、干法电极两个关键工艺，是固态电池制备的核心环节。传统电池前段设备包括上料系统、制浆机、涂布机、辊压机、分条机及制片机。在固态电池制造过程中，由于电解质成膜和电极制备工艺共通，干法电极设备有望成为前段设备核心。干法电极设备将使用双刀片研磨机、球磨机等干混设备替换制浆机，使用双螺杆挤出机、喷涂机、纤维化设备等干涂设备替换涂布机。同时，在固态电池制造中，电解质成膜、干法电极工艺均对于辊压精度要求更高，辊压设备有望成为核心设备，在设备性能、精度要求方面实现升级。

⚫ 中段设备：由于常规锂电池则以卷绕为主，而固态电池组装与叠片和挤压更为适配。未来固态电池产线叠片机渗透率有望提升，逐步替代常规锂电生产线中的卷绕机。同时，固态电池还需要新增挤压工序以解决界面问题，等静压机有望引入使用，成为中段关键设备。

⚫ 后段设备：固态电池后段工艺与常规锂电池差异相对较小，主要是在设备性能参数上的升级。在固态电池生产线中，化成机、分容机等后段设备预计将随着固态电池电压平台变化，升级为高压化成机、高压分容机，而常规锂电设备中的注液机将被取消。

企业加速布局，干法电极环节竞争激烈。随着各大车企、电池厂商持续加码固态电池研发，锂电设备厂商布局加速，技术快速突破。当前设备厂商核心布局环节包括整线装备、干法电极设备等。其中，先导智能、利元亨已掌握固态电池整线装备的制造工艺，具备多项核心技术，先导智能2025年固态电池设备已进入欧、美、日、韩及国内头部电池企业、知名车企和新兴电池客户的供应链，利元亨2025年向头部车企供应的全固态电池整线项目已开始陆续交付。

纳科诺尔、曼恩斯特、科恒股份等企业积极布局干法电极设备环节，主要研发产品包括干法混料、干法涂布和干法辊压设备，纳科诺尔与清研电子成立清研纳科，在干法电极装备领域掌握多项关键技术，并正进行高压成型、等静压等设备的研发，曼恩斯特已初步完成固态电池“湿法+干法”工艺装备的双线布局，科恒股份第一台干法涂布设备已经正式交付并顺利投产，赢合科技2024年推出了第三代干法混料纤维化+干法成膜工艺集成化设备。

三、电解质材料：氧化物、硫化物并举，原材料是关键一环

氧化物电解质：LLZO为主流方向，上游材料厂商向下延伸布局。当前国内氧化物技术路线主流包括石榴石结构固态电解质材料（LLZO锂镧锆氧，LLZTO钽掺杂锂镧锆氧），NASICON型结构（LATP磷酸钛铝锂）。

LLZO离子电导率更高，电化学窗口更宽。在室温（25℃）条件下，LLZO下离子电导率为10⁻³S/cm，LATP为10⁻⁴S/cm；LLZO电化学窗口大于5V，LATP电化学窗口在4.2V左右。在应用领域上，LLZO能够适配高压正极，且与锂金属负极兼容性更高，更加适配高能量密度全固态电池，LATP则生产成本低，化学稳定性好，具备更高安全性和性价比。

LLZO路线方面，在企业布局上，除下游电池厂商以外，LLZO或LLZTO电解质材料厂商主要由上游氧化锆厂商向下延伸布局，一方面，上游材料厂商通过高纯氧化锆技术直接为LLZO提供前驱体，降低产业链协同成本，另一方面，LLZO需要高温烧结，与锆材料企业设备、技术具有兼容性。

当前氧化物电解质材料布局领先企业包括三祥新材、东方锆业、国瓷材料等。同时，基于中科院上海硅盐所及复旦大学团队研究成果，上海洗霸布局氧化物及卤化物路线，已经具备电解质量产能力，五十吨级产能在建设中。

LATP路线方面，布局企业主要包括负极材料厂商贝特瑞、新进企业金龙羽以及固态电池上下游一体化布局企业赣锋锂业等，其中，贝特瑞已经实现吨级出货。整体来看，氧化物电解质企业布局进展较快，多家企业已经完成产线设计，具备小规模量产能力，并完成客户送样验证。

晶态路线(LGPS、LPSX)为主流选择方向，锂电材料厂商加速布局。硫化物固态电解质具备高离子电导率和较优的锂金属兼容性，是全固态电池的核心发展方向。硫化物固态电解质包括非晶态（LPS型）和晶态（Thio-LISICON型、LGPS型、LPSX型）技术路线，其中晶态硫化物因高离子电导率（可达10⁻2S/cm以上），是当前电池及材料厂商的主流选择方向。

当前，国内硫化物电解质企业布局由电池企业引领，锂电材料厂商协同布局。其中，恩捷股份协同布局硫化物（锂磷硫氯，LPSC）+硫化锂+电解质膜，目前百吨级硫化锂中试线已经搭建完成，十吨级电解质产线已在搭建中，规划年产能为千吨级；赣锋锂业一体化布局硫化物电解质，推动材料量产。正极材料厂商，容百科技、当升科技积极布局硫化物电解质产线，通过正极技术协同，实现高离子电导率；天赐材料、厦钨新能则协同布局硫化锂原材料和硫化物电解质，通过原料自供和技术创新，降低制备成本。

硫化锂成本占比高，是硫化物电解质降本关键。硫化锂在固态电解质材料体系中质量占比达43%，市场价格达到300-500万元/吨。用量多、价格高，使得硫化锂在硫化物电解质中成本占比极高。根据《全固态电池时代的“基石”材料》文章数据，以LPSC硫化物电解质成本测算，硫化锂的原料成本占比高达82%，成本占比超过八成。未来，硫化锂价格下降是硫化物全固态电池实现产业化的关键，若硫化锂价格降至50万元/吨，硫化物电解质则有望下降至30万元/吨，全固态电芯成本将下降至0.6元/Wh，具备商业化竞争条件。

硫化锂制备工艺主要可分为固相、液相、气相三种路径。

固相法：制备成本低，产品纯度需要提升，布局厂商包括光华科技、恩捷股份。固相法最为常见，具体方法又包含球磨、高温烧结、碳热还原法等。碳热还原法是当前合成硫化锂的主流工业方法，核心步骤是锂盐被碳或含碳化合物在高温下还原。碳热还原法制备硫化锂成本相对较低，但成品纯度需要提升，以满足固态电解质要求。锂电材料、隔膜企业拥有粉体烧结、隔膜热处理等高温生产经验，具备跨界硫化锂制备的技术基础。

当前，恩捷股份已确定将碳热还原法作为低成本、大规模、高安全制备高纯硫化锂的路线，其高纯硫化锂产品的百吨级硫化锂中试线已经搭建完成。高温烧结法主要布局厂商为光华科技，其在PCB化学品、化学试剂产品上具备丰富的提纯技术，可应用于固相生产硫化锂的提纯，在产品间具有一定技术协同性。当前光华科技固态电池材料产品已向客户送样检测，现有产能为300吨/年，可根据市场需求扩建至3000吨/年，在未来有望率先放量。

液相法：平衡产品纯度和制备成本，赣锋锂业、天赐材料布局领先。液相法是将锂/含锂化合物，硫/含硫化合物在液体介质中混合反应制备硫化锂，液体介质包括有机溶剂或液氨。液相法无需高温处理、工艺简单，但有机溶剂易燃、易爆、易挥发，具有反应控制、后续提纯困难的缺点，当前布局企业包括天赐材料、赣锋锂业，其中，赣锋硫化锂产品主含量≥99.9%、D50≤5μm，具备高纯度、低杂质含量优势，可满足高导电性固态电解质材料技术要求，目前已向20余家下游客户供货，天赐材料凭借在精细化工领域积累深厚，通过液相法工艺优化和原料自供，能够实现硫化锂和硫化物电解质高纯度和低成本制造，形成协同布局。

气相法：流程工艺简单，厦钨新能已完成中试、小试。气相法是在惰性/还原保护气氛下，高温、高压使锂/锂化合物和硫/硫化合物通过还原或气相等反应制备硫化锂。气相法流程工艺简单，但高温、高压控制难度高，能耗成本高，当前主要由厦钨新能布局，已完成中试及小试。

整体而言，当前硫化锂主流制备工艺仍处于产业化验证阶段，其规模经济性尚未完全显现，未来降本空间大。

四、负极材料环节：硅基负极主流化，锂金属负极发展潜力大

硅基负极是中短期的主要方案，金属锂是未来终极选择。传统液态锂电池主要使用碳族材料（如石墨）作为负极，目前技术成熟，产业化高，但受限于碳基比容量，其未来的发展空间有限。硅基负极材料理论比容量高，可以大幅提升电池性能，是固态电池负极材料体系迭代的重要方向之一，但硅基材料在充放电过程中体积膨胀严重，导致循环性能下降。

目前，通过碳包覆、纳米化等技术手段，硅基材料的循环稳定性和体积膨胀问题得到了有效改善，硅基负极材料开始在高端市场实现初步应用。金属锂负极材料因其极高的理论比容量和低电位，被认为是固态电池负极材料的终极目标，但其面临锂枝晶生长和化学稳定性差等挑战，目前还处在初期试验阶段，是负极材料体系长期的发展方向。

当前硅基负极布局企业包括传统负极企业以及技术突破新进公司。

传统负极企业公司多采用硅氧+硅碳多路线协同布局，其中，负极龙头贝特瑞硅基负极出货量领先，其产品性能优异，CVD硅碳产品获全球多家主流动力客户认可，璞泰来CVD法实现小批量生产，安徽紫宸硅碳负极基地首批产能进入试生产状态，约400吨/年，杉杉股份硅氧进度较快，宁波4万吨一体化硅基基地一期已投试产，硅碳负极产品实现量产。

新进公司与国内领先科研所合作，产品技术具备优势，天目先导技术由中科物理所孵化，研发时间早，产品性能指标领先，上海洗霸与中科院上海硅盐所、复旦大学研究团队合作，在硅碳负极、固态电解质方面协同布局。

另外新型CVD硅碳成本高，主要由多孔碳材料、硅烷材料以及设备投资成本构成，其中，多孔碳>硅烷气>流化床设备。硅碳负极企业在上游材料、设备领域协同布局，推动硅碳负极成本下降，璞泰来安徽紫宸硅碳负极核心设备由自主研发，兰溪致德配套布局硅烷气体产能，上海洗霸子公司山东复元布局介孔碳材料。

当前CVD硅碳负极应用还处在早期小批量量产阶段，硅基负极主要应用于消费电子领域，未来随着头部公司产能落地，在动力电池领域应用有望提升。

锂金属是负极材料的终极方案，是锂电池技术路线突破的关键。金属锂负极具有高比容（3860mAh/g）、低电位及导电性优异的优点，能够极大地提升电池的能量密度，是最具发展潜力的负极材料。金属锂电池与高镍三元、层状氧化物正极搭配，能够使锂电池能量密度突破至400-500Wh/kg，与氧化物、硫化物、富锂锰基体系搭配，有望将锂电池能量密度提升至500Wh/kg以上，将大幅提升锂电池能量密度，是负极材料终极方案之一。

在传统锂电池中，金属锂充充放电时锂离子不均匀沉积会形成锂枝晶，容易刺穿隔膜导致短路，引发热失控，导致电池自燃起火甚至爆炸。固态电池由于固态电解质机械强度较高，一定程度上能够抑制锂金属负极锂枝晶的生长，但仍然存在锂枝晶沿晶界生长的可能，且金属锂负极存在化学稳定性低，体积膨胀率高，循环寿命短，副反应多，制备难度高的问题，制约了其规模化生产。

固态电池锂金属负极布局企业主要包括锂矿企业以及正负极集流体企业。其中，赣锋锂业、天齐锂业凭借锂资源优势，锂金属原料自供，能够实现较好的成本控制。在技术路线上，赣锋锂业、天齐锂业均选择压延法，已经实现卷对卷生产。天铁科技与欣界能源签订战略合作框架协议，合作开发锂金属负极，为欣界能源提供锂金属原料供应。英联股份具备蒸发镀技术储备，是国内蒸发镀锂负极路线先发企业，能够生成超薄化锂层，高循环寿命，产品性能领先。

五、关键辅材：技术升级关键辅材，长期市场空间广阔

导电剂是锂电池的关键辅助材料，在活性物质之间、活性物质与集流体之间收集微电流，之后将微电流汇集在集流体如铝箔、铜箔上形成大电流，最终向用电器输送，能够有效提升电池的导电性、容量、倍率性能以及循环性能。由于正极活性材料的导电性能较差，内阻较大，需要导电剂形成导电网络，因此传统锂电池中，导电剂主要用于正极中。在固态电池中，随着硅基负极的加速渗透，电池导电剂在负极的应用也会加快普及，以减弱负极的膨胀化率，提升循环寿命。

当前导电剂类别包括炭黑、导电石墨、碳纳米管CNTS以及石墨烯。

（1）炭黑：炭黑整体成本相对较低，通过点对点接触渗入活性物质间隙，其导电率相对较低，添加量较高，会降低电池能量密度，且产品主要依赖于进口。

（2）导电石墨：导电石墨颗粒度较大，有利于提升极片压实性能，但同样存在添加量大缺点。石墨烯为点面接触，比表面积大，添加量低，但分散性极差，容易团聚，应用领域受限，主要用于磷酸铁锂电池。

（3）石墨烯：石墨烯与活性物质为点面接触，导电效率高，添加剂量低，但其片状结构会延长锂离子扩散路径，降低离子电导率，与固态电池适配性较低。同时，石墨烯价格较高，规模化生产受限。

（4）碳纳米管：碳纳米管整体性能优异，导电性高，循环性能好，且能够有效抑制活性物质体积膨胀，尤其适配硅基负极，虽然成本较高，但添加量低，成本敏感度低，下游接受度高，未来有望在固态电池中渗透率提升。根据起点研究，2024年全球单壁碳纳米管导电浆料市场规模大约16亿元，预计到2030年有望达178亿元，未来6年年均复合增长率接近50%，单壁碳纳米管的前景广阔。

企业布局方面，天奈科技和道氏技术是我国碳纳米管布局领先企业。其中，天奈科技是最早成功将碳纳米管通过浆料形式导入锂电池的企业之一，推动了碳纳米管在锂电池领域的广泛运用，2024年，其主营业务产品碳纳米管导电浆料市场份额占比53.2%，在产销规模、客户结构、产品研发实力等方面处于行业领先地位。

同时，天奈科技已经和国内主流锂电池企业以及日韩知名动力锂电池企业共同推进碳纳米管导电浆料在硅基负极中的应用，并且已实现对部分头部客户的供货；道氏技术协同布局碳纳米管导电剂及硅基负极、固态电解质，单壁碳纳米管方面，第五代单壁碳纳米管完成从实验室小试到中试量产的工艺开发，且已通过日韩头部动力电池客户相关测试，已完成国内3C和动力电池客户送样测试，部分客户已实现供货，硅碳负极方面，已送样涵盖头部数码类、动力类和消费类电芯厂，部分消费类电池厂已实现供货。

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