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2025年10月16日，中国科学院物理研究所黄学杰教授团队联合华中科技大学、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等机构，成功开发出一种阴离子调控技术，有效解决全固态金属锂电池中电解质与锂电极间难以紧密接触的关键问题。该技术为全固态电池的实用化提供了重要支撑，有望推动其走向规模化应用。

题材介绍

1.上游产业链

（1）锂

全球锂资源主要集中在海外。根据窦立荣等研究援引美国地质调查局 2024 年 2 月数据，全球已探明锂资源量约 1.05 亿吨金属锂，可采储量约 2800 万吨。分布上，南美 “锂三角” 占比达 56%，美国、澳大利亚分别占 13% 和 8%，中国约占 6%。

国际锂盐市场，美国雅宝、FMC，澳大利亚泰利森锂业，智利 SQM 四家掌控约 90% 份额。锂供应紧张非储量不足，而是开采加工能力跟不上，且与下游电池产能扩张错配，致碳酸锂价大幅起伏，需金融工具对冲风险。不过据 BCG 分析，2030 年全球锂开采规模预计升至约 260 万吨碳酸锂当量。

（2）镍

镍是稀有资源，全球储量十分有限。根据 USGS 数据，全球镍金属总储量约 1 亿吨；另据格林美 2024 年年报，全球可开采镍资源不超过 7000 万吨。其中中国镍资源尤为匮乏，储量仅占全球 3%。

据华友钴业 2024 年报，2024 年全球镍供给 374 万吨（增 2.75%，增速缓）、需求 364 万吨（增 8.02%），市场仍过剩但幅度收窄，镍价冲高回落。

印尼 2024 年镍产量超 200 万金属吨（占全球超 50%），火法工艺占 87%（开工率不足 65%，“脏镍”），湿法（绿色镍）开工率 100%；绿色镍占比低，2025 年 13%、2030 年 34%，中长期供不应求。

（3）钴

全球钴矿储量地域分布高度集中，据美国地质调查局（USGS）数据，全球钴总储量约 1100 万吨。其中刚果（金）以 600 万吨居首，占比超一半，战略地位突出；其他主要储量国包括澳大利亚（170 万吨）、印尼（64 万吨）、古巴（50 万吨）等。

钴供应链有个典型特征：“资源集中在非洲、加工集中在中国”，产能高度集中于少数国家。资源风险和地缘政治因素，会对未来钴价与供给安全产生重要影响。

此外，中国是全球精炼钴最大生产国，2024 年还在持续扩大金属精炼产能。中国大部分精炼钴的原料，来自从刚果（金）和印尼进口的半精炼钴。

据美国地质调查局数据，2024 年全球钴矿总产量 29 万吨（较 2023 年增 21%）：刚果（金）产 22 万吨（占超 3/4），印尼产 2.8 万吨（增势猛，靠湿法工艺崛起），澳、美等国产量下降。

刚果（金）钴出口由洛钼、嘉能可、ERG 三大厂商主导，2024 年占比 85%，洛钼 KFM 项目投产进一步扩大其份额；非主要厂商 2025 年供应预计仍低。

印尼钴多为镍的副产品，靠湿法项目增产，与刚果（金）铜钴矿模式不同；全球铜钴、镍钴比例仍稳，因洛钼在刚果（金）扩产。

2.中游产业链

(1)正极材料

锂电池正极材料是决定电池能量密度、寿命、安全性和成本的关键。2024 年，全球动力电池主流正极材料为三元材料（NCM/NCA）和磷酸铁锂（LFP）。

三元材料由镍、钴、锰或铝组成，常见 523、622、811 等比例。镍含量高可提升能量密度，钴用于稳定结构，锰或铝负责成本控制与安全性，厂商可通过调整三者比例平衡性能，核心特点是高能量密度。

磷酸铁锂成本低、安全性高、循环寿命长，但能量密度较低，广泛用于储能和低速 / 中长续航电动车。

（2）负极材料

负极材料是锂电池核心，放电时储放锂离子、输出电子产电流。行业成熟，分石墨类（主流）和硅基类：人造石墨占全球需求约八成（循环寿命好，用于动力电池），天然石墨成本低但比容量达极限，硅基有高比容等优势但需解决体积膨胀等问题。

全球负极产能集中中日韩，中国占全球近八成产能，亚太占 99%；2024 年全球负极产量 216.73 万吨（增 23%）、销量 208.73 万吨，中国占比均超 98%。欧美推本土化政策，2025 年亚太产能占比或降至 95%，欧美占 5%。

（3）隔膜

锂电池正负极间的隔膜极为关键，厚度仅为头发的十分之一，核心功能是物理隔离正负极防短路，同时靠微孔让电解质离子穿梭。它是锂电池四大关键材料之一，占成本 10%，技术壁垒、研发挑战最高，且附加值和资本投入最密集。

据数据，2024 年中国锂离子电池隔膜出货 227.5 亿平米（同比增 28.6%）：湿法 174.9 亿平米（增 35.2%，占比 76.9%），干法 52.6 亿平米（占比 23.1%）。

（4）电解液

锂离子电池电解液是溶解锂盐的有机溶液，负责正负极间电流输送与锂离子迁移，有机体系是电池高电压关键；主流电解液以 EC/DMC 为溶剂、LiPF₆为锂盐。常用锂盐中，LiClO₄有安全隐患、LiBF₄热稳差、LiAsF₆有毒、LiCF₃SO₃腐蚀集流体，LiPF₆性能均衡被广泛用，仍在探索新型锂盐。溶剂需满足高溶解度等要求，主流是 EC 为主的混合体系。