固态电池产业链上游基础材料主要包括锂矿、锰矿、钴矿、石墨矿、锡矿等,上游电池电芯材料主要包括正极、负极、固体电解质等。中游包括电池封装集成、电源管理系统方案设计。下游应用于动力领域、消费领域、储能领域,主要包括新能源汽车、消费电子、储能。
从全球主要国家发达国家固态电池布局来看,日本正在举全国之力研发固态电池,每年政府投入的经费在50-100亿日元(约合人民币3.11-6.22亿元)。并预计将于2025年左右实现商业化。美国新兴固态电池企业计划与德国大众合作,于2024年建立1GWh试生产线,通过在大众高端车型上搭载,实现其锂金属固态电池的商业化量产。2020年12月韩国LG公司计划在2025年年底实现锂硫电池商业化,并在2025年至2027年间实现全固态电池商业化。
在固态电池研究方面,国内企业不及日本、德国、美国等起步早,但越来越多的企业已经参与其中。参与主体包括中科院化学所、中科院青岛能源所、中科院宁波材料所等研究机构,赣锋锂业、宁德时代等电池企业;
国内车企联合电池企业,新兴电动车制造商步伐较快,2025年前电动汽车有望搭载固态电池。国内传统车企北汽集团与比亚迪两家布局固态电池;新造车公司对固态电池接受度更高,蔚来汽车、天际汽车分别与辉能科技达成合作,共同研发动力电池;哪吒汽车也在此前宣布了与清陶能源的合作计划。
近年来,下游应用领域的不断革新对锂电池行业提出了愈来愈高的要求,锂电池技术也由此不断进步,向更高的比能与安全性进发。从锂电池技术发展的路径来看,液态锂电池能够实现的能量密度已经逐渐接近了它的极限,固态锂电池将是锂电发展的必经之路。
技术进步无法一蹴而就,固态电池也需要从液态电解质电池逐渐演变,在演变过程中,一些材料被逐渐替代,一些新材料也得以应用。从固态电池技术发展路径来看,固态电池在其发展过程中,负极与电解质的材料产生了较大的变化,隔膜也逐渐被剥离,但正极材料的变化不大,NCM、LCO等材料仍然在固态电池中应用。
对于固态电池来说,技术指标上的能量密度、循环寿命、安全、成本等要素,无论缺少哪一个,都无法通向规模商业化道路。
无论企业是仍然坚持全固态电池路线,还是折中选择半固态路线,固态电池的技术路线都存在不确定性。半固态电池或许能够在2025年左右实现大规模量产,但全固态电池完全实现商业化至少还要10年的时间。10年的时间线发展,固态电池最终到底是不是动力电池的终极路线,也没人能百分百确定。
工业产品从研发到验证与落地,没有个10年的时间打底是走不出来的。固态电池从材料到结构再到制造技术仍然处在探索的过程之中。作为新兴的动力电池选择,也需要时间来沉淀与酝酿。如此这般,才能为新能源汽车的里程长久续航,颠覆革新汽车的百年行业,也为绿色出行的生态建设添砖加瓦。
华经产业研究院对中国固态电池行业发展现状、行业上下游产业链、竞争格局及重点企业等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2021-2026年中国固态电池行业发展监测及投资战略规划研究报告》。