1、板块介绍

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。

固态电池是指采用固态电解质的锂离子电池，具有不可燃、耐高温、无腐蚀、不挥发的特性。固态电解质是固态电池的核心，电解质材料很大程度上决定了固态锂电池的各项性能参数，如功率密度、循环稳定性、安全性能、高低温性能以及使用寿命。

工作原理上，固态锂电池和传统的锂电池并无区别。两者最主要的区别在于固态电池电解质为固态，相当于锂离子迁移的场所转到了固态的电解质中。而随着正极材料的持续升级，固态电解质能够做出较好的适配，有利于提升电池系统的能量密度。另外，固态电解质的绝缘性使得其良好地将电池正极与负极阻隔，避免正负极接触产生短路的同时能充当隔膜的功能。

固态电池由于能在根本上提升两大核心性能——能量密度和安全性，被认为是最具前景的新一代动力锂电。此前，我国工信部等四部委印发的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》明确提出，加大投入研发新的动力锂电体系，其中就包括固态电池等新型电池。

2、固态电池产业链

固态电池产业链与液态锂电池大致相似，两者主要的区别在于中上游的负极材料和电解质不同，在正极方面几乎一致，若完全发展至全固态电池，隔膜也完全被替换。

3、固态电池的分类

按照电解质区分，固态电池路径可分为三类：聚合物、氧化物（薄膜或非薄膜）、硫化物， 三大体系各有优劣。聚合物有良好的界面相容性和机械加工性，但室温离子电导率低且稳定性差；氧化物离子电导率较高、环境稳定性好，但存在刚性界面接触问题，加工困难；硫化物导锂能力最优（最接近液态电解质的水平）、潜力最大，但存在其本身稳定性差、正负极界面不稳定、开发难度大。

当前，三种电解质皆有企业布局，技术路径之争尚不明朗。固态锂电技术路径的确定性并非绝对，我们认为虽然高镍三元存在安全性难题，但锂电巨头大概率不会放弃高镍三元的技术 路线。高镍三元为当前提升能量密度最可行的路径，一旦放弃就等同于将高端份额拱手相 让。此外，固态电池应用领域的渗透路径预期为：特种设备➩消费锂电（柔性化以及薄体积对3C产品意义重大）➩动力锂电。

目前头部汽车厂商均已在固态电池领域有所布局。国内辉能科技、清陶科技、卫蓝新能源等在固态电池研究较为深入的企业均选择的是氧化物体系，国际上在该技术领先的SolidPower走硫化物路线，日本丰田、松下、日立也采用抱团合作的模式，深耕硫化物路线。QuantumScape同时兼顾三个方向的研究。另外，国内多数电池厂商及海外的丰田、QuantumScape均从固液电解质混合的半固态产品开始做起。

根据主要车企的规划，搭载固态电池的产品预计最早于2022年以后量产，目前有至少三款样车分别搭载了来自卫蓝新能源和清陶科技的半固态电池。

4、对现有锂电产业链的或有冲击

固态电池和液态电池技术差异过大，若固态电池产业化并成为动力电池主流，其必将导致锂电产业链的转型和阵痛。

对下游的可能影响：

1、大幅推进新能源车对燃油车的替代，提高产业链总容量；      

2、在动力层面上推动新型交通工具——飞行汽车等的发展。

对锂电池企业的可能影响：

1、固态电池壁垒较液态电池更高，率先实现产业化者享有高溢价；

2、电池行业重新洗牌，固态电池推广后，已有的液态电池产业链将迎来巨大冲击，可能导致已有的电池竞争格局发生突变。

对锂电中游的可能影响：

1、正极材料方面，与当前发展方向较为相符，选用较NCM/NCA性能更高的镍钴锰酸锂、富锂锰基、钴酸锂等；

2、负极材料方面，选用碳硅负极则符合当前负极材料企业的布局，长期看选用金属锂则冲击较大，参照蔚来汽车的最新固态电池方案，负极企业可能采用预锂化的硅碳负极逐渐过渡到终极目标金属锂负极；

3、不再需要隔膜和电解液，逼迫相应企业紧跟趋势实施转型；

4、铜箔/铝箔方面，电解质的变革本身不直接影响铜箔和铝箔，但集流体需要改善以适配高性能电极，如铜箔需三维集流体以适配金属锂负极，铝箔需复合导电涂层以适配复合正极。

对上游金属需求的可能影响：

1、锂需求增加，特别是金属锂负极的核心技术地位，且正极或采用富锂材料，让锂元素扮演更加重要的角色是提升锂电能量密度的核心思路之一；

2、镍需求有望增加，钴需求减少，固态电池大大提高了电池的安全性，将加速三元正极高镍化速度，长期看具有一定不确定性，需观察钴锰酸锂、钴酸锂和富锂锰基等正极材料品质的进一步技术路线之争。