电动汽车的将告别“里程焦虑”！

电动汽车的“里程焦虑”很快就要成为过去式了！

 

目前，固态电池的发展已经进入一个关键阶段，装车节点已经逐渐清晰，比亚迪、国轩高科、一汽集团60Ah车规级电芯已下线，能量密度可达350-400Wh/kg，充电倍率1C，循环寿命1000次，节奏时间早于预期半年左右（此前预期25年年底），预计26年进入车企全固态路试的密集期。

 

 

一、固态电池是什么，有何特点？

 

固态电池是一种使用固态电解质完全替代传统锂离子电池中液态电解液和隔膜的新型电池技术，其核心在于通过固体材料传导锂离子，从而在安全性、能量密度和环境适应性上实现突破。与传统锂电池相比，固态电池因电解质不可燃、无泄漏风险，从根本上解决了电池热失控引发的起火爆炸问题，尤其适用于对安全性要求极高的电动汽车和储能领域。

 

在能量密度方面，同等体积的电池可提供更长的续航里程，充电一次行驶1000公里。固态电池还解决了冬季电动车续航缩水的痛点，工作温度范围扩展至-40℃至150℃，极端低温下仍能稳定放电。

 

二、固态电池的目前发展阶段

 

依据电解液质量含量不同，电池可细分为液态(25wt%)、半固态(5-10wt%)、准固态(0-5wt%)和全固态(0wt%)四大类。由于全固态电池界面问题技术难度大，短期难以解决，半固态理念在中国率先展开。

 

从性能、经济性、工艺等条件对比，全固态电池远期性能潜力大。全固态电池适合对安全性和能量密度需求大的领域，是对现有高能量密度体系的升级方案。中国、美国企业优先布局半固态，逐步过渡至全固态。清陶能源、卫蓝新能源、赣锋锂电等中国企业率先开启半固态的量产装车，日韩企业选择直接进行全固态研发。

 

 

三、固态电池的增量

 

1、正极材料

 

固态电池追求高能量密度，预计正极材料向高镍三元正极、富锂锰基正极、LMNO正极、高电压钴酸锂正极、无锂正极等方向迭代。其中高镍三元正极材料发展较为成熟，预计是中短期主要增量。制造工艺上，趋向高压实技术以提升体积能量密度。

 

2、负极材料

 

中短期硅碳负极为主要增量，长期转向锂金属负极。硅具备4200mAh/g克容，是提升电池能量密度的优选材料，但由于硅材料的高膨胀性，目前主要以硅碳负极掺混石墨的形式使用，将是中短期主要增量，目前已发展至第三代CVD气相硅碳。锂金属具备3860mAh/g克容和-3.04V极低电势，是负极材料的理想方向，但锂金属负极面临锂枝晶问题和体积变化问题，现阶段还在研究改良方案，以改善离子电导率。

 

3、固态电解质：固态电池带来从0-1的增量

 

半固态以隔膜涂覆、原位聚合、极片固化等技术为主，固态电解质以氧化物和聚合物体系为主，全固态以硫化物体系为主。

 

 

全固态量产难点在于改善固-固界面接触，这类接触，导致电池循环寿命差，运行压力较高，未来预计通过消除颗粒之间的缝隙，进而提升循环寿命+快充性能。核心壁垒在于电池制造，对设备的精度和能力要求大幅提升，对电池制造工艺的要求大幅提升。

 

固态电池原材料中，价值量较高的为固态电解质+锂金属负极。硫化锂为量产降本核心，因为效率较高，目前众多企业都在布局，最终的胜出关键在于找到有效的降本方式。锂金属负极也具备制造壁垒，核心在于产品减薄和平整，目前价格在500-1000万元/吨，新工艺为量产降本的关键，蒸镀PVD具备降本+改性的双重优势，有望推动锂金属电池实现产业化。

 

 

四、固态电池的投资机会

 

1、国轩高科——固态电池装车

 

公司固态电池产业化进程持续提速，5月16-17日，公司举办国轩高科2025全球科技大会。

本次公司科技大会上共发布2款固态电池相关产品，其中新发布的“G垣”准固态电池，采用197Ah方形电芯设计，电芯能量密度可达300Wh/kg以上，系统能量密度超235Wh/kg，搭载新能源车可实现1,000km续航里程，同时应用场景覆盖eVTOL、人形机器人等新领域，目前该产品已进入客户验证阶段，完成超5家客户电芯送样测试与超4家客户上车测试，搭载G垣准固态电池的“001”号样车总里程已经超1万公里。

 

公司宣布去年发布的硫化物“金石”全固态电池的产业化已取得明显进展，现阶段该产品电芯与电池能量密度分别可达350/280Wh/kg并且已开始装车路测。

 

 

固态电池产品产能建设方面，公司已规划12GWh“G垣”准固态电池产能，同时首条0.2GWh全固态电池中试线已完成建设，该生产线由公司自主设计，核心设备国产化率100%，通过高精密涂布等关键技术实现产品良品率超90%，此外公司已全面启动第一代2GWh全固态电池量产线设计工作。

 

2、宏工科技——固态电池生产设备

 

宏工科技作为国内电池材料生产设备的头部企业，近年来在固态电池领域通过技术突破和产业布局快速崛起，成为推动下一代电池技术落地的核心设备供应商。

 

全固态电池中，硫化物电解质对极性有机溶剂较为敏感，此外金属锂负极容易与溶剂反应，主流思路为切换干法电极工艺，但目前干法工艺不成熟，难点在于厚度、压实、幅宽、跑速等，主流厂商仍以湿法工艺为主，选取特定溶剂，实现较薄的固态电解质膜厚度，但干法仍为未来发展大趋势。

 

 

宏工科技的核心竞争力在于干法电极前段工艺设备的研发，公司与深圳清研电子合资成立“清研宏工”，联合开发的混合均质一体机成功突破固态电池核心难题——PTFE（聚四氟乙烯）材料的均质化与纤维化处理。固态干法设备难点为全自动化，公司提前3年预判布局，目前产品性能行业领先。

 

宏工科技的设备已深度渗透固态电池产业链，进入清陶能源、辉能科技、宁德时代等头部企业供应链，其中清陶能源1GWh固态电池产线中，宏工设备占比超30%。

  

 

3、天奈科技——固态电池材料

 

固态电池受限于材料特性，对碳纳米管导电剂有强烈需求。固态电池采用固态电解质替代液态电解质，需要更高效的导电网络以提升离子迁移速率。碳纳米管凭借电导率高、比表面积大等特性，能显降低电池内阻，优化电解质离子电导率，适配固态电池对高能量密度和快速充放电的需求。

 

仅需添加0.1%-0.5%单壁碳纳米管导电剂即可构建高效离子通道，提升倍率性能。且固态正极材料与固态电解质之间为刚性接触，面临高界面阻抗问题，碳纳米管可修饰电极与固态电解质的接触界面，通过填充电解质空隙和形成柔性导电网络，降低界面阻抗。

 

天奈科技自2007年成立伊始便致力于碳纳米管的推广应用，2023年公司碳纳米管导电浆料国内市场占有率为46.7%，居行业首位，且远高于其他同行业公司。

 

 

固态电池导电剂用量远超液态电池，根据高工锂电预测，目前液态电池对碳纳米管导电剂的需求约为20至30吨每GWh，半固态电池的导电剂需求将大幅提升至70至120吨每GWh，较液态电池增长超3倍。按照2030年全球固态电池需求614.1GWh测算，导电剂市场约需求将达到约4.3万吨至7.4万吨。

 

 

公司产品及时填补国产化领域空白。目前公司规划项目“天奈科技年产450吨单壁碳纳米管项目”，为国内首次实现百吨级规模化量产单壁碳纳米管。项目计划分三期建设，每期建设年产150吨单壁碳纳米管的产能，合计年产450吨，将极大程度上填补国内需求缺口，填补该领域国产产品空白。

 

注意：

本文出现的公司均为长期逻辑。