固态电池到底处于什么样的产业阶段0823

固态电池到底处于什么样的产业阶段0823

1、固态电池的技术特征与验证

固态电池的基本特征与液态电池一致，评价体系不因电池类型而异。固态电池的产业发展需要关注其材料工艺和设备的耦合，实践验证是关键。固态电池的技术实力可以通过制造大容量电池来证明，单体30安时是一个重要的参考标准。能量密度是固态电池的核心指标，单体能量密度需达到300以上。提高能量密度的难度较高，需要减少辅助组分的用量，并精细化材料的放置。充放电倍率也是重要指标，需尽可能提高。

2、固态电池的产业现状与挑战

固态电池目前已达到可用阶段，但尚未在工程和商业化能力上有显著突破。市场上尚未出现大规模商业化的案例，固态电池正处于证明其工程化和商业化实力的阶段。固态电池的成本问题仍是挑战，当前的固体电解质价格较高，长期来看价格可能下降，但要达到电解液的成本水平并不容易。固态电池在大规模取代液态电池方面面临困难，尤其是面对磷酸铁锂的低成本优势。

3、固态电池的技术路线与市场预期

固态电池的技术路线包括半固态和全固态，市场对半固态的关注度不如全固态。半固态电池被认为是过渡路线，但其与全固态的市场吸引力不同。全固态电池需要解决界面处理和材料稳定性等问题。不同类型的固体电解质有不同的应用前景。硫化物固态电池预计在2030年实现较好应用，而氧化物体系的进展可能更快，宁德时代计划在明年底前实现相关突破。聚合物与氧化物的复合电池也在探索中。

4、固态电池的市场竞争与企业布局

大企业如宁德时代在固态电池领域投入大量研发，但市场对其弹性预期较低。小企业在资本市场上更具吸引力，尽管研发实力不及大企业，但其高赔率吸引资金关注。头部企业的布局更为完备，但市场弹性问题影响其资金追捧。固态电池的研发涉及多种材料体系，如卤化物和氧化物的组合。宁德时代在卤化物固体电解质的研究上取得了一定进展，尽管未进行广泛宣传，但其研究结果显示出较好的综合性能。

Q&A

Q：固态电池在产业发展中处于什么阶段？

A：固态电池自发明以来一直备受关注，但在产业界和资本市场上都经历了一些弯路。目前，市场对固态电池的了解在不断深入。固态电池的产业发展需要关注其技术验证，尤其是在材料工艺和设备耦合方面的实践验证。尽管市场对固态电池的期望很高，但信息不对称现象依然严重，因此需要谨慎分析。

Q：固态电池的关键技术指标有哪些？

A：固态电池的关键技术指标包括电池尺寸、能量密度和倍率。首先，电池的尺寸越大，越能证明技术实力，单体容量达到30安时是一个重要的参考标准。其次，能量密度是核心指标，尤其在电动车和特定应用场景中，如果单体能量密度达不到300Wh/kg，就显得较低。最后，倍率是指充放电速率，固态电池在充放电方面都有挑战，因此需要尽可能提高倍率。综合来看，这些指标越高，电池的技术成熟度和应用潜力就越大。

Q：固态电池的循环寿命与液态电池相比如何？

A：固态电池的循环寿命目前还没有达到液态电池的水平。国家建议的循环寿命最好能达到1000次，但这需要通过一些手段来延长，比如低倍率循环用于储能。相比液态磷酸铁锂电池，固态电池在循环寿命上仍有提升空间。

Q：市场对半固态电池和全固态电池的看法是什么？

A：市场对半固态电池和全固态电池的关注度不同。半固态电池被视为过渡路线，但其吸引力不如全固态电池。半固态电池的概念不如全固态电池吸引眼球，市场更倾向于用传统液态电池的方式与其比较，而不是简单地将其与全固态电池进行对比。

Q：固态电池目前处于什么产业阶段？

A：固态电池目前已经达到可用阶段，但在工程化和商业化能力上仍需证明自己。虽然多个体系的固态电池已经可以使用，但要成为工程上表现优异的电池，还需要具体到使用领域进行考量。目前尚未见到大规模商业化的成功案例，固态电池仍在验证其工程化能力和商业化实力的过程中。

Q：不同固态电池技术路线的优缺点是什么？

A：不同固态电池技术路线各有优缺点。聚合物电解质加工性好但稳定性和电导率不足；氧化物电解质稳定但电导率和界面控制较差；硫化物电解质离子电导率高但存在安全性问题。在电动车渗透率高的情况下，硫化物电解质可能面临安全风险，尤其是在碰撞或外部火源情况下。

Q：固态电池的电解质在实际应用中存在哪些问题？

A：固态电池的电解质在实际应用中存在兼容性和安全性的问题。虽然固态电解质比液态电解质更安全，但不同类型的电解质在与电极适配时各有优缺点。目前尚未有一种完全令人满意的固体电解质或电解液，因此在实践中需要不断解决这些问题。

Q：固态电池的成本如何？未来是否有可能降低到液态电池的水平？

A：目前，固态电池的成本较高，例如LATP硫化物的成本为小几十万，而LLZO或LCTO等氧化物的成本为大几十万，硫化物的成本更是高达200万左右。长期来看，这些成本可能会有所下降，但要达到液态电池的成本水平并不容易。通过比较含锂量和元素的昂贵程度，固体电解质的成本可能与三元正极材料相当。然而，硫化物由于生产过程复杂且缺乏廉价合成方法，成本可能会更高。

Q：固态电池能否大规模取代液态电池？

A：固态电池在大规模取代液态电池方面存在困难，尤其是在成本控制能力极强的磷酸铁锂领域。固态电池在某些细分市场，如电动车和高端3C产品中，可能会有应用机会，因为这些领域对能量密度和体积有较高要求。然而，固态电池目前并不影响锂电市场的基本逻辑，磷酸铁锂仍然是主导。

Q：固态电池的制造工艺有哪些挑战？

A：固态电池的制造工艺面临多种挑战。传统的高温烧结工艺适用于小型电池，但在大规模生产时问题较多。使用涂覆、挤出、滚压等传统工艺可以使其更接近液态电池的生产方式，但仍需解决电极材料的兼容性和产量扩大的问题。此外，原位固态化技术也在探索中，通过加热或紫外光照将液相材料转变为固相材料，但这部分技术尚不成熟。

Q：固态电池在设备配套和材料工艺方面有哪些进展？

A：固态电池企业在材料、工艺和设备方面投入了大量精力。鹏辉公司在固态电池领域的专利较少，但其在全固态电池方面进行了改性，使用了铝钒酸锂作为固体电解质层，并通过电解液原位聚合进行了改性。虽然铝钒酸锂对锂金属负极不够稳定，但通过改性后，电池的循环寿命和倍率性能有所提高。此外，鹏辉还对固体电解质的表面进行了碳酸钡改性，提升了离子电导率。这些改性措施使得电池的综合性能有所改善。

Q：固态电池在科学和工程上的挑战是什么？

A：在科学上，目前尚未有特别出色的固态电池问世。在工程上，固态电池的许多工艺仍在开发中，相较于传统液态电池工艺，固态电池的工艺复杂度更高。除了干法电极能够简化一些工艺外，其他工艺如烧结和蒸发都较为麻烦。因此，固态电池在科学和工程上的挑战主要在于工艺复杂性和材料稳定性。

Q：如何看待固态电池的市场需求和发展方向？

A：固态电池的发展需要依托现有的液态电池材料体系，并进行改良以满足市场需求。市场需求的判断较为复杂，类似于过去对隔膜和正极材料的选择。若改良后的半固态电池能够降低成本并提升综合性能，则龙头企业及其供应链将占据优势。如果投资者希望获得更高的赔率和弹性，则需要关注具有创新材料、技术参数或应用场景的企业。这些企业可能尚未商业化，但在市值较低的情况下，具有潜在的高增长空间。总体来看，龙头企业在固态电池领域的投入较大，尽管增长曲线可能不如新兴企业陡峭，但其长期发展潜力仍然较高。

Q：固态电池的材料体系目前有哪些改进？固态电池的研发成本如何影响其商业化？

A：固态电池的材料体系仍在不断改进，特别是固体电解质方面。三年前，卤化物还不为人知，但现在已经有很多相关的研究和应用。固态电池的基础结构和原子组成也在变化。研发固态电池需要高昂的成本，例如使用能谱、同步辐射光源和球差电镜进行检测，这些都是非常烧钱的过程。因此，固态电池的商业化面临很大挑战。

Q：聚合物电池的商业化进展如何？聚氧化乙烯（PEO）在固态电池中的应用前景如何？

A：聚合物电池的商业化并不容易。虽然可以制作PEO固态电池样品，但其在性能和成本上没有明显优势。PEO体系的工程化努力很多，但其应用存在麻烦，例如合成后需要加热保温，处理多层结构时耗费大量精力。此外，PEO在高电压下不稳定，需要对正极进行处理。因此，PEO的商业化前景不太乐观。

Q：固态电池的商业化时间预期如何？

A：固态电池目前尚不成熟，缺乏商业化产品。对于固体电解质的不同类型，预期进展也不同。具体的商业化时间点仍需根据不同类型的固态电池进行估计。

Q：硫化物固态电池的产业化时间节点是什么时候？

A：硫化物固态电池的产业化时间节点预计在2030年。为了实现这一目标，需要解决高效的硫化锂合成、界面问题以及成本控制等挑战。乐观的估计是可以在2027年至2028年间实现部分突破，特别是在e-VTOL和机器人应用领域。

Q：氧化物固态电池的商业化进展如何？

A：氧化物固态电池的商业化进展较为积极，宁德时代已经设定了500天的倒计时计划，预计在明年年底前会有显著进展。虽然技术上没有问题，但商业化验证仍是关键。预计氧化物体系将率先实现规模化量产，并可能在电池中加入卤化物和聚合物以提高性能。

Q：聚合物固态电池的前景如何？

A：单纯的聚合物固态电池前景不被看好，但与氧化物复合后可能有一定的应用潜力。宁德时代的研发进展将是观察其商业化可能性的关键。

Q：固态电池技术的发展会由大公司还是小公司主导？

A：固态电池技术的发展并不一定由大公司或小公司主导。虽然大公司在研发、资金和人才方面有优势，但技术突破可能在任何规模的公司中发生。宁德时代等大公司正在积极投入前沿研发，但市场上也有许多创业型公司在探索这一领域。

Q：国内有哪些厂家在干电极技术上进展较快？干法电极的专利在国内使用是否有限制？具体的降本效果如何？

A：关于具体的降本效果，目前没有权威数据，因为这需要实际应用后才能得出结论。国内主要的设备厂几乎都在涉足干法电极技术，相关信息可以通过公开新闻获取。干法电极技术的优势在于省去了溶剂蒸发的步骤，但也存在一些挑战，比如在能量密度和均匀性方面的平衡问题。尽管特斯拉在这方面有一些进展，但最终效果仍需市场验证。干法电极与固态电池的契合度较高，但具体结果还需时间观察。

Q：钽是否是固态电池中必须使用的元素，是否存在技术壁垒？钽会短缺吗？

A：钽在固态电池中作为锂镧钽氧或锂镧钽铌氧的基本元素，具有广泛的应用潜力。虽然钽的使用量可能会因具体应用而异，但总体来看，钽的供应不会成为紧缺的问题。固态电池的市场接受度和安全性是关键因素，而钽的使用量取决于其在电池中的具体应用，如掺杂剂或涂层。总体而言，钽在固态电池中的应用是稳妥的，但不太可能导致市场价格的剧烈波动。

Q：为什么固态电池的资本市场题材主要集中在新兴小企业，而龙头企业如宁德时代和中创新航参与较少？

A：龙头企业如宁德时代和比亚迪的电池出货量大，主要集中在动力和储能领域，价格逐渐降低。固态电池目前尚未实现大规模量产，市场对其预期较低。大企业若未能做好固态电池，可能会被认为缺乏弹性，而小企业尽管研发实力不如大企业，但可能因高赔率而受到资金追捧。固态电池的发展需要企业家精神和创新能力，大企业的布局更为完备，但市场弹性问题使其未获得广泛关注。

Q：聚合物和氧化物复合电池是否具有性价比？

A：聚合物和氧化物复合电池目前成本较高，主要由于LLZO和LAGP等材料的价格昂贵。然而，这种复合电池提供了更好的安全性。电导性能尚可，但成本控制不佳可能影响市场接受度。宁德时代在这方面的产品表现值得关注，市场是否买单还需时间验证。

Q：碳纳米管在现有方案中是否具有添加的必要性？

A：在锂电材料中，没有任何一种材料是绝对必要的。碳纳米管性能优良，但价格较高，市场接受度取决于成本控制。虽然碳纳米管是优质材料，但其应用需考虑成本因素和市场接受度。