固態(tài)電池行業(yè)調(diào)研分析 固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展分析2023

• 黃文玉 2023年1月6日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1102 70
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固態(tài)電池是一種電池科技。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。

傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池又被科學(xué)家們形象地稱為“搖椅式電池”，搖椅的兩端為電池的正負(fù)兩極，中間為電解質(zhì)(液態(tài))。而鋰離子就像優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)員，在搖椅的兩端來回奔跑，在鋰離子從正極到負(fù)極再到正極的運(yùn)動(dòng)過程中，電池的充放電過程便完成了。

固態(tài)電池的原理與之相同，只不過其電解質(zhì)為固態(tài)，具有的密度以及結(jié)構(gòu)可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導(dǎo)更大的電流，進(jìn)而提升電池容量。因此，同樣的電量，固態(tài)電池體積將變得更小。不僅如此，固態(tài)電池中由于沒有電解液，封存將會(huì)變得更加容易，在汽車等大型設(shè)備上使用時(shí)，也不需要再額外增加冷卻管、電子控件等，不僅節(jié)約了成本，還能有效減輕重量。

固態(tài)電池是一種電池科技。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。由于科學(xué)界認(rèn)為鋰離子電池已經(jīng)到達(dá)極限，固態(tài)電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。固態(tài)鋰電池技術(shù)采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導(dǎo)物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2021-2026年中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展分析及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告》顯示：

在固態(tài)離子學(xué)中，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池。固態(tài)電池一般功率密度較低，能量密度較高。由于固態(tài)電池的功率重量比較高，所以它是電動(dòng)汽車很理想的電池。

目前，中國固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模已處于世界領(lǐng)先地位，部分高端動(dòng)力電池產(chǎn)品與國外領(lǐng)先產(chǎn)品差距不大。但總體來看，中國固態(tài)電池技術(shù)尚未發(fā)生革命性突破、成本仍然偏高，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、制造工藝、技術(shù)研發(fā)、國際化發(fā)展、回收利用、資源布局等方面還存在諸多問題，已成為制約中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。

固態(tài)電池行業(yè)市場現(xiàn)狀分析

從地域上看，日本目前擁有固態(tài)電池專利916 件，占比接近一半，領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)較大。其次美國和中國分別擁有 398 件、362 件，身位接近。韓國擁有 100 件位居第四。全固態(tài)電池方面，日本擁有專利 657件，占比75%，領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)更加明顯。中國、韓國分別擁有專利 128 件、37 件;美國在全固態(tài)電池領(lǐng)域稍弱，僅擁有29件專利。

從全球主要國家發(fā)達(dá)國家固態(tài)電池布局來看，日本正在舉全國之力研發(fā)固態(tài)電池，每年政府投入的經(jīng)費(fèi)在50-100億日元(約合人民幣3.11-6.22億元)。并預(yù)計(jì)將于2025年左右實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。美國新興固態(tài)電池企業(yè)計(jì)劃與德國大眾合作，于2024年建立1GWh試生產(chǎn)線，通過在大眾高端車型上搭載，實(shí)現(xiàn)其鋰金屬固態(tài)電池的商業(yè)化量產(chǎn)。2020年12月韓國LG公司計(jì)劃在2025年年底實(shí)現(xiàn)鋰硫電池商業(yè)化，并在2025年至2027年間實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池商業(yè)化。

截至目前申請(qǐng)已公開專利1932件，并于2020年達(dá)到了申請(qǐng)量的階段性頂峰，該年專利申請(qǐng)量為歷年之最共計(jì)465件。截止到2022年4月15日，固態(tài)電池公開專利為226件，申請(qǐng)專利量為12件。

固態(tài)電池的需求主要來自于動(dòng)力電池、消費(fèi)電池以及儲(chǔ)能電池三個(gè)領(lǐng)域，我國固態(tài)電池的出貨量與這三個(gè)領(lǐng)域的鋰電池需求量及固態(tài)電池在這三個(gè)領(lǐng)域的滲透率息息相關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)2022-2030年我國固態(tài)電池出貨量高速增長，至2030年或?qū)⑼黄?50GWh。

中國全固態(tài)電池研發(fā)仍然以科研機(jī)構(gòu)與高校為主導(dǎo)，專利持有數(shù)量排名前五的主體分別為中科院寧波材料所(6 件)、青島能源所(6 件)，及三所高校哈工大、中南大學(xué)、寧波大學(xué)。

固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展前景分析

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，固態(tài)電池或成為動(dòng)力電池的下一個(gè)超級(jí)賽道。根據(jù)IDTechEx發(fā)布的一份報(bào)告預(yù)測，到2030年，固態(tài)電池的市場規(guī)模預(yù)計(jì)超過60億美元。2030年，鋰離子電池將不再是電動(dòng)汽車電池主流，但其在某些電子原件領(lǐng)域仍有一席之地。另據(jù)SNE Research測算，2025年我國固態(tài)電池市場空間有望達(dá)30億元，2030年有望達(dá)到200億元。

隨著固態(tài)電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，固態(tài)電池成本價(jià)格也將不斷下降，預(yù)計(jì)我國固態(tài)電池成本價(jià)格從2022年的1.9元/Wh下降至2030年的0.8元/Wh。預(yù)計(jì)到2030年，我國固態(tài)電池市場空間或?qū)⑦_(dá)到200億元，2022-2030年市場空間復(fù)合增長率為55.01%。

據(jù)調(diào)查顯示，目前全球范圍內(nèi)約有50多家制造企業(yè)、初創(chuàng)公司和高校科研院所致力于固態(tài)電池技術(shù)。日本車企在固態(tài)電池上的研發(fā)起點(diǎn)相對(duì)較早，最早入局的豐田在2008年就與固態(tài)電池創(chuàng)企伊利卡(Ilika)展開了合作，三菱、日產(chǎn)、松下等大部分企業(yè)也紛紛加速布局固態(tài)電池行業(yè)，爭取早日實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。歐美車企對(duì)固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)關(guān)注度較高，車企通過收購、投資在固態(tài)電池領(lǐng)域中的初創(chuàng)企業(yè)如Solid Power、SolidEnergy Systems、Ionic Materials等以獲得技術(shù)儲(chǔ)備。

固態(tài)電池可能是未來電池技術(shù)的發(fā)展方向之一，但也許不是最好的。新能源生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)人員稱，包括燃料電池、超級(jí)電容器、鋁空氣電池、鎂電池在理念上都有較大的發(fā)展空間，而最終，要看哪種路線發(fā)展更快、更接地氣?！彼^接地氣，就是在商業(yè)化的規(guī)模和成本方面都能達(dá)到完美的平衡點(diǎn)。首先，使用的材料必須不能是高成本且稀有的。其次，要在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域都有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的可能。

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  2021-2026年中國固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展分析及投資戰(zhàn)略研究報(bào)告

  固態(tài)電池是一種電池科技。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。本報(bào)告由中研普華的資深專家和研究人員通過長期周密的市場調(diào)...

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