一、固态电池产业链

二、固态电池生产制造流程

全固态电池的生产流程为“材料预处理→组件协同→成品封装”。

正极材料依次经过干混、挤压成膜、集流体涂布及辊压处理；固态电解质通过挤压或喷涂成膜、转印及辊压加工；锂金属负极则完成延压与集流体复合操作，之后三者同步进入分切工序。随后，经叠片、热压成型、极耳焊接整合结构，再通过等静压、封装、化成激活电化学性能，最终完成电池制备，具体流程如下图所示。

三、固态电池电解质

（一）产品概况

——聚合物固态电解质。通常由聚合物基体（如聚酯、聚酶和聚胺等）和锂盐（如LiClO4、LiAsF4、LiPF6、LiBF4等）复合而成，凭借其轻质、黏弹性好和可加工性等优势备受关注。当前体系主要包括聚环氧乙烷（PEO）、聚丙烯腈（PAN）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚环氧丙烷（PPO）、聚偏氯乙烯（PVDC）以及单离子聚合物电解质等其它体系，其中PEO因对锂金属稳定性高且解离锂盐能力强，仍是最主流的基体材料。然而，由于固态聚合物电解质中离子传输主要发生在无定形区，而室温条件下未经改性的PEO的结晶度高，导致离子电导率较低，严重制约固态电池的大电流充放电能力。

——氧化物固态电解质。按照物质结构可以将氧化物固态电解质分为晶态和玻璃态（非晶态）两类。晶态电解质包括钙钛矿型（如LLTO）、NASICON型、LISICON型以及石榴石型（如LLZO）等，其中石榴石型氧化物电解质因与锂负极接触稳定性高、电化学窗口宽而备受关注，但其在空气中稳定性较差且界面相容性有待提升。玻璃态氧化物电解质的研究热点是用在薄膜电池中的LiPON型电解质。氧化物晶态固体电解质化学稳定性高，有利于全固态电池的规模化生产，目前改善电导率的方法主要是元素替换和异价元素掺杂。另外，与电极的相容性也是制约其应用的重要问题。

——硫化物固态电解质。根据晶体结构特征, 硫化物固态电解质可分为晶态与非晶态两大类。非晶态以LPS型（硫代磷酸盐）为代表。晶态又可分为Argyrodite型（硫银锗矿型）、LGPS型（锂锗磷硫型）以及Thio-LISICON型（硫代-锂快离子导体型）三类。其中，Argyrodite型（硫银锗矿型）和LGPS型（锂锗磷硫型）离子电导率性能突出。Argyrodite型成本优势突出，尤其是Argyrodite型中的LPSCI，未来有潜力应用于成本敏感型领域。LGPS型性能优异但原材料成本较为高昂，预计将应用于对性能有更高要求的中高端领域。制约硫化物固态电解质大规模商业化应用的因素包括成本高、界面稳定性较差、对空气的敏感性，通过材料学手段可以解决。正极的界面问题可以通过选择合适的导电剂或改性电解质、包覆等方式解决，负极界面的优化可以通过电解质改性、锂合金、引入锂金属保护层等方式解决。

——卤化物固态电解质。卤化物固态电解质（LiaMXb）根据金属元素M的不同，可分为第3族金属卤化物（如Sc、Y以及La-Lu）、第4族金属卤化物（Zr和Hf）、第13族元素卤化物（如A1、Ga和In）。其中，Li2ZrCl6及其衍生物如Li2+xZr1-xFexCl6化学氧化稳定性高且成本优势突出，Li3InCl6湿度耐受性高，是卤化物固态电解质的代表。卤化物固态电解质具有更优的高电压稳定性，可以直接与无包覆的正极材料制备复合正极实现良好的循环性能，因此被视作第四类固态电解质。卤化物固态电解质的金属元素（如铟、镧）成本较高，但可以通过廉价金属替代来解决。卤化物固态电解质仍处于实验室开发阶段，暂未单独作为固态电解质膜使用，通常被用于复合正极片。

（二）市场规模及需求

根据EV Tank报告，2024年全球固态电解质出货量约0.17万吨，主要来自中国市场（0.16万吨）。随着半固态电池和固态电池的逐步产业化，到2030年全球固态电解质的出货量将达到21万吨（其中中国出货量14.6万吨），总体市场规模将达到366.2亿元。2024年中国聚合物和氧化物电解质出货量占比超过98%，少量使用硫化物和卤化物。预计到2030年，硫化物电解质的总体出货量占比将达到29.5%，其中在全固态电池电解质中，硫化物电解质的市场份额将达到65%。

（三）布局企业

据高工锂电GGII统计，截至2025年4月，国内布局固态电解质的企业超75家，规划产能超10万吨，已投产产能超万吨，但产能超3000吨级的企业不足3家，多数企业的产能仍停留在从实验室到中试的过渡阶段。

国内研发生产固态电解质的企业，除了固态电池电芯自研厂商以外，可分为三类：一是原有的锂电池上游材料（电解液/电解质、隔膜、正负极材料）厂商，依托在锂电池材料的技术积累和客户资源，积极向固态电池材料方向拓展，通过设置专门团队或孵化企业研发固态电解质。电解液代表企业如天赐材料、多氟多、昆仑化学、新宙邦、法恩莱特等，隔膜代表企业如恩捷股份、星源材质、佛塑科技等，正负极材料代表企业如贝特瑞、璞泰来、厦钨新能、当升科技、万润新能等。二是近年来新成立的固态电解质科创企业，如蓝固新能源、瑞固新材等。三是化工材料企业拓展业务，如上海洗霸、奥克股份等企业。行业内企业普遍与高校合作加速技术研发。

——氧化物固态电解质（用于半固态电池）。天目先导、清陶能源（自用）、蓝固新能源等企业量产进度领先，并形成千吨级以上产能。其他布局企业还有蓝珧新材料、上海洗霸、赣锋锂业（自用）、当升科技、金龙羽、璞泰来、星源材质等。

——硫化物固态电解质。日本三井金属、出光兴产等布局较早，目前均有百吨级产能并实现出货。国内企业中科固能布局较快，亦实现小批量供货，其他布局企业还有恩捷股份、上海屹锂科技、当升科技、金龙羽、深圳新源邦、天赐材料、瑞固新材、昆仑新材、厦钨新能、容百科技等，主要处于小试、中试阶段。由于目前产业化尚未成熟，硫化物固态电解质的产品售价普遍在上百万元/吨。

——卤化物固态电解质。目前处于实验室开发阶段，未有量产企业，布局企业有清陶能源、蓝固新能源、国联汽车动力研究院、有研广东院固态电池中心、松下、亿纬锂能、弗迪电池等。

——固态电池电解质复合膜。固态电池不需要传统意义上的隔膜，但由于固态电解质与电极间为固-固接触，容易因界面粗糙产生高阻抗，因此半固态电池通常使用固态电解质复合膜（即涂覆了固态电解质的隔膜）来承担离子传导和电子隔离的双重功能，同时可抑制锂枝晶生长，而全固态电池则完全取消隔膜，但额外使用骨架膜/支撑膜来解决界面和脆性问题。固态电解质复合膜、骨架膜通常由有机聚合物基体和无机填料组成。国内研发机构除了固态电池厂商及科研院所（如中科院物理所、清华大学等）以外，主要为锂电池隔膜企业拓展业务，布局企业包括星源材质、恩捷股份、长阳科技、东峰集团、佛塑科技（拟收购的金力股份）、瑞固新材等。

——电解质上游材料。电解质上游材料包括聚合物基体的高分子原料（聚合物电解质的上游材料）、氧化物固态电解质上游的化合物、硫化物固态电解质上游的硫化锂、电解质锂盐等，主要原料及代表企业如下表所示。

四、固态电池正极材料

（一）产品概况

从正负极材料配合进程来看，高镍三元层状氧化物+硅负极，能量密度可达400wh/kg，但能量密度要达到500 wh/kg，则需要将高镍三元层状氧化物进化为氧化物、硫化物、氟化物、富锂锰基等等，并与锂金属负极搭配。能量密度要达到600wh/kg，需要采用硫正极。

（二）市场规模及需求

根据国信证券测算，2024年全球固态电池（均为半固态电池）正极市场需求为0.7万吨，预计2025年市场需求为2.1万吨，2030年将达到31.6万吨，其中半固态电池正极24.6万吨，全固态电池正极6.9万吨。全球半固态电池正极市场空间将从2024年的9.8亿元，快速增长至2030年的320.4亿元，全固态电池正极市场则将从2027年的5.9亿元增长至2030年的208.4亿元，带动2030年固态电池正极整体市场空间达到528.8亿元，如下图所示。

图5  2024-2030年全球固态/半固态电池正极需求（万吨）

（三）企业布局

固态电池正极材料目前仍以三元高镍正极为主，传统三元正极材料优势企业处于领先地位。国内大多数锂电池三元正极企业均拥有高镍三元产品布局，其中容百科技、当升科技等均已经实现对固态电池企业的出货，产业化布局领先，其他正在积极布局的锂电正极材料企业还有厦钨新能、振华新材、五矿新能、贝特瑞、科恒股份、盟固利等。未来，富锂锰基、镍锰酸锂等材料有望成为重要技术路线，多数正极企业均同时布局，大多处于吨级送样阶段，其他布局企业包括宁夏汉尧、巴斯夫杉杉、华友钴业等。主要布局企业情况如下表所示。

表5  固态电池正极材料厂商布局情况

资料来源：公司公告及官网、国信证券等，深企投产业研究院整理。

五、固态电池负极材料

（一）产品概况

负极作为离子接收载体，通过嵌入硅基材料或沉积锂金属储存锂离子。锂电池负极材料可分为非金属负极和金属负极两大类，其中非金属负极包括碳材料（以石墨为主，还有硬碳、软碳材料等）、硅基材料（包括硅碳材料、硅氧化物等），金属负极包括纯锂金属和锂基合金。主要负极材料对比如下表所示。

表6  不同负极材料性能对比

资料来源：贾理男等《基于硫化物电解质的全固态锂离子电池负极研究进展》、国信证券，深企投产业研究院整理。

硅基负极有望成为固态电池中短期主流选择。固态电池的负极材料，主要包括石墨负极、硅碳负极、锂合金负极、锂金属负极四类，当前从主流的石墨负极向硅基负极发展。石墨负极是液态电池成熟技术，当前比容量约360mAh/g，已接近其理论最大值372mAh/g。硅基负极的理论比容量高达4200mAh/g，超过石墨负极的10倍，在提高电池能量密度上有着巨大的应用潜力。从投入产出比看，硅碳负极是把电池能量密度提升到400wh/kg最合适的负极材料。中短期来看，硅基负极依托其能量密度较高、技术相对成熟等优势，有望成为2030年以前固态电池的主流负极方案，而企业硅负极扩张产能预计在2025年开始陆续大规模投放。

金属锂长期可能成为全固态电池负极迭代的方向。由于硅基材料存在易膨胀、导电性差问题，长期来看，锂金属高理论比容量、低电极电位的优势，将成为固态电池重要技术路线，锂资源领域相关企业在该细分领域布局领先。

（二）市场规模及需求

根据国信证券测算，2024年全球固态电池（均为半固态电池）负极市场需求为0.4万吨，预计2025年市场需求为1.1万吨，2030年将达到14.1万吨，其中半固态电池负极13.3万吨，全固态电池负极0.8万吨。全球半固态电池负极市场空间将从2024年的11.3亿元，增长至2030年的132.7亿元，全固态电池正极市场则将从2027年的2.2亿元快速增长至2030年的60.3亿元，带动2030年固态电池负极整体市场空间达到193亿元，如下图所示。

图7  2024-2030年全球固态/半固态电池负极需求（万吨）

（三）企业布局

目前各类硅基负极材料都在研发中尚未实现大规模商业化应用，主要挑战包括提高材料性能、降低成本和解决界面问题等。据高工锂电数据，截至2025年4月，国内布局硅基负极的企业超30家。包括贝特瑞、璞泰来、杉杉股份、翔丰华等头部负极企业，以及天目先导、凯金股份、兰溪致德、索理德等一批聚焦于硅碳材料的创新企业也正在硅基负极产业化痛点上重点攻关。金属锂负极方面，赣锋锂业、天齐锂业、英联股份、天铁科技等积极进行产业布局。

表7  固态电池负极材料厂商布局情况

资料来源：公司公告、国信证券等，深企投产业研究院整理。

集流体是电池中汇集电流的结构或零部件，主要作用是导电。电池集流体的功用是承载正负极材料，并在充放电过程，将活性物质产生的电流汇集输出，或将电流输入给活性物质。集流体作为化学能与电能转换过程的通路，要求导电性能好、化学与电化学性能稳定、机械强度高、能够与活性物质紧密结合不易分离。电池集流体泛指也包括极耳，极耳是从电芯中将正、负极引出的金属导体。从材料种类看，可用作集流体的材料包括铜、铝、镍、不锈钢、复合材料、导电聚合物、层状复合薄膜材料、导电树脂、覆碳金属箔和柔性导电材料等。

传统集流体依赖高纯度金属箔。目前锂电池的正极集流体选用铝箔，负极集流体一般选择电解铜箔。传统液态锂电池的集流体侧重机械强度支撑与厚度减薄，但全固态锂电池因全新界面相互作用、化学机械行为，对集流体提出更严苛标准：需同时满足高强度、高界面相容性、弹性-塑性协同。

硫化物电解质要求对铜箔负极集流体进行改进。由于硫化物固态电解质容易与铜箔发生反应，生成铜硫化物，进而腐蚀集流体表面，影响电子传导并破坏电解质表面致密性。为适应硫化物固态电解质体系，需要对原有铜箔集流体进行表面改性，或者替换为更为致密以及耐腐蚀的材料，主要有三种方案，分别是多孔/3D铜箔、镀镍铜箔、镍合金/复合材料（不锈钢集流体）。

近年来复合集流体因其具有轻量化和高安全性等优势，也逐渐被应用于固态电池中。复合集流体主要包括复合铜箔、复合铝箔，采用 “金属导电层-PET/PP高分子材料支撑层-金属导电层”三明治结构。这种设计以高分子绝缘树脂PET/PP等材料作为“夹心”层，上下两面再沉积金属铝或铜，巧妙地结合了金属的高导电性和高分子材料的轻质、柔韧特性。复合集流体可以通过 “薄膜沉积+电镀” 工艺，将金属层厚度从微米级降至纳米级，大幅减少金属用量和材料成本。同时，复合集流体相比传统金属箔可以降低热失控风险，不易被硫化物等电解质腐蚀，安全性显著提升。

下表为国内固态电池集流体厂商布局情况，其中诺德股份、德福科技和嘉元科技在布局中处于领先地位。