中國報告大廳網(wǎng)訊,2025 年,固態(tài)電池行業(yè)正迎來發(fā)展的關鍵過渡期。當前半固態(tài)電池已逐步開啟商用進程,全固態(tài)電池雖面臨材料、技術與產(chǎn)業(yè)化等多重挑戰(zhàn),但在政策支持、技術攻堅及應用場景拓展的推動下,其商業(yè)化路徑已逐步清晰。同時,固態(tài)電池與儲能領域的協(xié)同發(fā)展被視為鋰電產(chǎn)業(yè)的新增長極,AI 技術的深度融入更讓固態(tài)電池材料研發(fā)效率大幅提升,行業(yè)正朝著 “2030 年特定場景示范、2035 年廣泛民用” 的目標穩(wěn)步推進。
中國報告大廳《2025-2030年中國固態(tài)電池行業(yè)項目調研及市場前景預測評估報告》指出,從行業(yè)發(fā)展脈絡來看,固態(tài)電池當前處于 “半固態(tài)商用起步、全固態(tài)攻堅” 的階段。其中,半固態(tài)電池已逐漸開始商用,而全固態(tài)電池的大規(guī)模商用則需分階段推進:結合當前行業(yè)發(fā)展情況,保守估計 2030 年前,全固態(tài)電池會在高端數(shù)碼、人形機器人、低空經(jīng)濟等對成本不太敏感的場景實現(xiàn)示范應用,但這并不意味著 2030 年技術已足夠成熟到讓普通消費者普遍享受;行業(yè)普遍認為,2035 年前將是全固態(tài)電池發(fā)展的重要時間節(jié)點,屆時其有望在汽車、無人機等更廣泛的民用場景中達到相對成熟狀態(tài),真正讓普通消費者受益。
回顧鋰電池的發(fā)展歷程,此前鋰電池在數(shù)碼領域(如 MP3、MP4、相機、手機)的應用已非常成熟,但隨著新能源汽車概念興起,鋰電池在汽車領域的應用逐步落地;而如今,固態(tài)電池的應用場景拓展更具想象空間 —— 除了路面行駛車輛,無人機、人形機器人等場景落地成功率已非常高,未來低空經(jīng)濟、電動大飛機、輪船等領域所需的電源器件,都有望通過全固態(tài)電芯的方案解決。當前行業(yè)的核心工作,正是打造固態(tài)電池材料的綜合應用方案,推動全固態(tài)電芯商業(yè)化落地,進而助力這些新興場景的商業(yè)化進程。
全固態(tài)電池的發(fā)展需圍繞 “安全” 與 “能量密度” 兩大核心目標突破,這兩點也是行業(yè)持續(xù)推進其技術研發(fā)與產(chǎn)業(yè)落地的核心動力。從技術層面來看,全固態(tài)電池可有效規(guī)避當前液態(tài)電芯存在的安全風險,同時顯著提升液態(tài)電芯的能量密度,而要實現(xiàn)這兩大目標,需重點攻克材料層面的多重難題:
硫化物電解質需解決成本、空氣穩(wěn)定性、耐高低壓問題(其電壓平臺僅 1.5~2.5 伏,需通過改進材料或定型設計優(yōu)化);
硅基負極需解決膨脹問題,避免影響全固態(tài)電池的界面穩(wěn)定性;
金屬鋰負極需解決穩(wěn)定性與沉積前后的膨脹問題;
高鎳正極、富鋰錳基正極需解決循環(huán)性能與 DCR(直流電阻)問題。
目前行業(yè)正針對上述問題制定專項解決方案,尤其在負極材料領域,技術突破已形成三個與電芯應用需求同步的層次:一是常規(guī)液態(tài)電芯石墨負極,當前市面上 2C、3C 材料應用廣泛,4C 級材料(可實現(xiàn)十幾分鐘充滿電)已出現(xiàn),研發(fā)正進一步向 6C 級推進(追求快充、長循環(huán)、長穩(wěn)定性);二是硅基負極材料,目前已應用于常規(guī)液態(tài)電池,未來計劃向半固態(tài)電池體系乃至全固態(tài)體系過渡,因此低膨脹、長循環(huán)問題亟待解決;三是全固態(tài)電池金屬鋰負極,需重點解決穩(wěn)定性與低膨脹問題,當前已有相關技術攻關工作對接場景需求。
隨著固態(tài)電池技術推進,新能源材料產(chǎn)業(yè)格局將迎來調整,其中對電解質、隔膜的沖擊最為顯著。從半固態(tài)電池到全固態(tài)電池的技術迭代中,正負極材料整體變化幅度不大:硅基負極可能向金屬鋰負極過渡,跨度相對稍大;正極材料仍將圍繞高鎳三元、富鋰錳基材料等方向發(fā)展,跨度不算大。但電解質與隔膜的技術路線將發(fā)生根本性變化:半固態(tài)電池采用凝膠態(tài)電解質,電解液用量已較傳統(tǒng)液態(tài)電池減少;若全固態(tài)電池采用硫化物等無機電解質,則會完全摒棄傳統(tǒng)電解液與隔膜,這將導致傳統(tǒng)電解液、隔膜相關產(chǎn)業(yè)面臨較大調整。
面對這種產(chǎn)業(yè)格局變化,行業(yè)內相關企業(yè)已提前做好技術儲備:一方面聚焦后端應用場景需求,從正負極、電解質等材料側開展研究,針對不同場景的電芯性能要求,進行綜合性能的匹配與優(yōu)化;另一方面強化產(chǎn)業(yè)化匹配能力,依托在正負極材料領域積累的工程化經(jīng)驗,一旦固態(tài)電池技術成熟,可快速跟進產(chǎn)業(yè)化進程,滿足不同場景的應用需求。
當前鋰電應用已從數(shù)碼、動力領域逐步轉向儲能領域,儲能被視為鋰電產(chǎn)業(yè)的第三波爆發(fā)期。從市場規(guī)模來看,目前儲能體量雖不及新能源汽車,但預計 2030 年儲能對鋰電的需求量將與新能源汽車持平,2030 年后需求量還將進一步擴大。頂層設計也為儲能發(fā)展提供了明確指引,如提出 2027 年新型儲能裝機規(guī)模需超 1.8 億千瓦,這一政策正推動行業(yè)加速布局儲能領域,相關企業(yè)的具體舉措包括:
開發(fā)儲能專用材料方案:針對儲能對材料長循環(huán)、高安全、低成本的要求,研發(fā)可實現(xiàn)萬次級循環(huán)的材料;
布局適配不同需求的電源器件與材料:如鈉離子電池正負極材料,可適配北方低溫、高安全儲能需求;氫能燃料電池相關材料(如催化劑、氣體擴散層碳粉),可適配長周期儲能(氫能可實現(xiàn)跨年度儲用,而鋰電儲能周期多為 1 天至 1 個月,屬于短周期儲能);
推進海外產(chǎn)能布局:在印尼、摩洛哥等地匹配儲能材料產(chǎn)能,以滿足歐美、東南亞市場的儲能電芯需求。
當前儲能市場處于上升期,需求潛力大但競爭也客觀存在。行業(yè)普遍認為,未來勝出的企業(yè)需具備特色創(chuàng)新技術,且能滿足各類儲能場景的個性化需求。目前相關企業(yè)正圍繞客戶需求開發(fā)定制化材料,盡管前期定制化可能因新材料導入電芯體系需投入較多資源而增加成本,但隨著材料應用體系完善及對材料理解加深,未來存在較大降本空間 —— 而降本也是材料規(guī)?;瘧玫谋匾獥l件,因此技術創(chuàng)新始終是應對儲能市場競爭的核心抓手。
在固態(tài)電池材料研發(fā)領域,“AI for Science” 技術正成為重要助力,顯著提升研發(fā)效率與成本控制水平。當前行業(yè)內已通過將前期積累的大量研發(fā)數(shù)據(jù)、實驗結果植入 AI 模型,借助模型計算預測或指導研發(fā)行為,這種方式使固態(tài)電池材料研發(fā)的整體效率至少提升 50%,研發(fā)成本同步降低 50%—— 例如此前研發(fā)可能需要開展 10 次實驗,通過 AI 模型篩選,可剔除 5 次大概率無效的實驗,大幅減少資源浪費與研發(fā)周期。
不過,AI 模型的應用存在場景局限性,不可直接在不同材料領域推廣。這是因為不同材料、不同應用場景在電化學體系中的功能與定位存在差異,例如固態(tài)電池的正極、負極材料因電化學功能不同,需針對各自特性單獨優(yōu)化模型;即便兩種材料的模型有 80% 的相似度,仍需進行 20% 的優(yōu)化調整,才能適配新的材料開發(fā)場景,無法直接移植使用。
國家政策為固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展提供了有力支撐。近期,工業(yè)和信息化部、國家市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合印發(fā)《電子信息制造業(yè) 2025-2026 年穩(wěn)增長行動方案》,明確提出通過國家重點研發(fā)計劃相關領域重點專項,持續(xù)支持全固態(tài)電池等前沿技術方向的基礎研究。這一政策不僅對行業(yè)有很強的牽引作用,還能提供關鍵資源支撐,助力解決當前鋰離子電池發(fā)展面臨的技術瓶頸 —— 如鋰電池的安全隱患破解、能量密度與快充能力提升等,這些核心性能指標直接關系到鋰電池應用場景的拓展空間,若無法突破,鋰電池的應用范圍將受到制約。
從行業(yè)增長前景來看,當前行業(yè)已出現(xiàn)好轉跡象。此前儲能市場因惡性內卷,導致材料與電芯創(chuàng)新動力不足、發(fā)展放緩,若行業(yè)能摒棄惡性競爭,聚焦電芯與材料的技術革新,儲能市場局面將快速改善,行業(yè)重回快速良性增長只是時間問題。對于固態(tài)電池的發(fā)展速度,行業(yè)認為其存在超預期的可能,但需依賴材料、裝備、電芯技術及產(chǎn)業(yè)鏈的完善,且電芯成熟后還需與不同應用場景(如人形機器人、低空經(jīng)濟)適配 —— 不同場景對電芯性能的側重點不同,并非一款全固態(tài)電池可通用,場景適配也需要時間周期,因此盡管當前預測需 10 年左右實現(xiàn)廣泛民用,但不排除適配速度加快的可能。
綜合來看,2025 年的固態(tài)電池行業(yè)正處于承前啟后的關鍵階段:半固態(tài)電池為商業(yè)化落地探路,全固態(tài)電池在技術攻堅中明確了 “2030 年示范、2035 年民用” 的路徑;材料層面的難題雖待突破,但行業(yè)已形成清晰的攻克方向,AI 技術的融入更讓研發(fā)效率大幅提升;同時,固態(tài)電池與儲能的協(xié)同發(fā)展,不僅為鋰電產(chǎn)業(yè)開辟了第三波增長空間,還推動材料產(chǎn)業(yè)格局優(yōu)化,而國家政策的支持則為行業(yè)發(fā)展保駕護航。盡管當前仍面臨技術適配、市場競爭等挑戰(zhàn),但隨著技術成熟、場景拓展及行業(yè)生態(tài)完善,固態(tài)電池必將成為推動新能源產(chǎn)業(yè)升級、惠及普通消費者的核心力量,其 “飛入尋常百姓家” 的目標將逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。
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