固态锂离子电池被认为是破解传统锂离子电池能量密度和安全性“魔咒”的下一代动力电池技术，一旦突破产业化障碍，有望颠覆传统锂离子电池产业，可能极大冲击传统电解液和隔膜产业链，进一步对正负极材料及其上下游产业链产生影响。
当前，全球约有50余家企业致力于固态电池的技术开发。总体而言，日韩处于技术领先地位，欧美企业广泛布局，国内少数企业掌握部分核心技术，但与全球领先技术相比还有差距。三种技术路线的领先企业和进展概述如下：
第一种常用的是硫化物固态电解质材料，包括LiGPS、LiSnPS、LiSiPS等。日本丰田公司是全球范围内硫化物固态电池领域的龙头企业，在硫化物固态电解质材料、固态电池制造技术、正极材料和硫化物电解质材料回收技术和工艺等方面技术较为成熟，且专利布局完整，是全球拥有固态电池相关专利数量最多的企业。丰田公司从20世纪90年代开始研发固态电池，2010年即推出了硫化物固态电池，2020年其全固态电池装车并在测试路段进行试运行，计划2025年推出第一款配备全固态电池的混动车型。
此外，松下、三星、LG化学、美国Solid Power公司等均选择了硫化物固态电解质路线。Solid Power采用三元正极材料、高含硅富锂负极材料和自有知识产权的硫化物固态电解质制作的全固态电池能量密度可达390瓦时/千克，电池寿命超过1000次。宁德时代是传统液态锂离子电池的头部企业，同时布局钠离子电池和固态电池等前瞻性技术，该公司选择硫化物电解质路线，专注于开发全固态锂电池。尽管硫化物电解质室温离子电导率高，但是空气稳定性较差，要实现量产必须突破生产环境限制并解决安全问题，研发难度很大。
第二种常用的是聚合物固态电解质，包括聚环氧乙烷、聚丙烯腈等。法国博洛雷集团在聚合物固态电池领域起步较早，也是首个实现聚合物电解质固态电池商业化的公司。早在2011年，博洛雷集团即利用自主开发的电动汽车和电动巴士在法国巴黎及其郊外提供汽车共享服务，累计投入3000辆搭载30千瓦时固态电池的电动汽车。该电池正极采用磷酸铁锂和LixV2O8，负极采用金属锂，电解质采用聚合物薄膜，能量密度为100瓦时/千克，电池工作温度60至80摄氏度。
为使电池正常工作，每辆车均配载加热器以便在启动前对电池进行加热。美国Ionic Materials公司采用高硅富锂负极材料和聚合物固态电解质，通过降低电解质/电极界面阻抗提升电池安全性和能量密度。目前部分领先企业聚焦于将适量液体组分添加到聚合物电解质中进一步形成凝胶结构，以提升电解质的离子电导率和能量密度。中国赣锋锂电公司专注于固态氧化物厚膜技术路线，其最新技术采用三元正极材料、固态氧化物膜的半固态电池能量密度超过350瓦时/千克，电池寿命近400次，并计划于今年3月开始交付搭载其半固态电池的纯电动SUV塞力斯，电池容量90千瓦时，最大续航里程为530公里。
第三种常用的是氧化物固态电解质包括氧化锆镧锂、钠超离子导体（NaSICONs）等。氧化物固态电解质路线是目前全球固态电池参与企业最多的技术路线。美国固态电池公司Sakti3在氧化物固态电解质路线方面的研究积累较深，2015年被英国戴森以9000万美金全资收购，其采用气相沉积方式制备氧化物薄膜。固态电池制造商Prologium公司攻克了陶瓷氧化物电解质电导率低、界面接触差、易脆等难题，采用三元正极材料、含硅负极制造的半固态电池包能量密度可达440至485瓦时/升（Wh/L），电池循环寿命超过1000次。
国内众多电池企业也押宝氧化物技术路线。卫蓝新能源是中科院物理所固态电池技术产业化的平台。其主要基于原位固化技术，聚焦氧化物与聚合物电解质复合的混合固液和全固态锂电池。2022年11月，该公司车规级半固态电池成功下线，电池包能量密度可达360瓦时/千克（Wh/kg），与此同时完成了D轮15亿元融资，获头部车企、产业资本加持。清陶能源技术源于清华大学南策文院士团队，主要聚焦氧化物固态电解质和固态电池的开发，开发了以氧化物电解质为主、添加聚合物和浸润剂的半固态电池批量化生产技术，能量密度可达300瓦时/千克（Wh/kg）以上，被多家头部车企和产业资本加持，目前企业估值已超过百亿。
与此同时，全球各大车企也纷纷布局固态锂电池，其中不乏传统燃油车头部企业和造车新势力。大众通过投资Quantum Scape布局固态电池，累计投资约3亿美元，旨在2025年前建立固态电池生产线并在大众的电动汽车上应用固态电池。宝马自研固态电池同时积极进行投资布局，与美国初创固态电池公司Solid Power展开深度合作。
近日，宝马集团发布公告，将与Solid Power启动全固态电池联合研发，并将采用其提供的全固态电池中试生产线，进一步推动全固态电池量产。Solid Power中试线主要生产镍钴锰三元正极材料、50%硅负极材料和硫化物固态电解质组成的全固态电池。奔驰与美国Factorial Energy公司达成战略合作，投资约10亿美元开展固态电池研发，计划五年内实现固态电池小批量生产。现代汽车早在2017年即宣布自主研发固态电池，并投资了美国初创公司Ionic Materials。现代汽车计划在2025年试生产配备固态电池的电动车，2030年前后实现全面批量生产。
关于固态锂电池未来发展趋势的几点判断
固态锂电池被认为是下一代动力电池技术，一旦突破产业化障碍，有望颠覆传统锂离子电池产业，可能会极大冲击传统电解液和隔膜产业链，进一步对正负极材料及其上下游产业链产生影响。
尽管经过数十年的发展，全固态锂电池的一些关键科学问题、部分核心材料和技术依然尚未取得突破，这制约了其规模化量产和应用，主要难题和挑战包括：电解质室温离子电导率过低；电解质与电极材料不匹配，以及电解质/电极界面阻抗过高；适应规模化生产的工艺和装备尚不具备条件；与之匹配的电池管理系统解决方案尚不成熟等。中短期来看，半固态和准固态电池是更为现实的发展路径，这为传统锂离子电池部分环节（如隔膜）提供了缓冲空间。一旦半固态电池上量装车，若其成本水平与现有锂离子电池体系持平，将对传统动力电池产业造成巨大冲击。
目前看来，三种固态电解质技术路线的发展前景均存在一定程度的不确定性。氧化物电解质由于室温离子电导率较高、化学稳定性好、对制备环境要求苛刻度较低、易于大规模生产和应用等特点进展最快，半固态和准固态电池中短期有望量产并实现规模化装车；硫化物电解质室温离子电导率高、机械性能良好，易于构建全固态电池，但空气稳定性较差，合成工艺复杂，对环境要求较高导致生产成本高，尽管技术难度很高但电池性能优异，头部企业已有数十年技术积累，一旦突破将形成较高的技术壁垒，长远来看潜力巨大；聚合物电解质路线大概率作为前两种路线的补充，与氧化物和硫化物复合以改善电解质/电极界面柔性，提升电池循环性能。
从材料体系来看，短期大概率是半固态电解质体系代替传统的液态电解质体系，正负极材料大概率维持三元正极、硅碳负极体系；随着对电池能量密度要求的进一步提高和技术进步，中期将是富硅和富锂负极材料，正极材料体系不变；长期来看，正极材料体系将由更高比容量的富锂材料代替，负极为金属锂，电解质为全固态。
长期来看或并不需要全固态
车企布局固态电池的思路都是一样的，管它是全固态还是半固态，随着液态锂电池和智驾成本下降，必须拿出下一个高端化卖点来撑住价格。
在下一阶段的高端电动车型，除了智驾之外，固态电池或将成为必备的核心技术。并且随着半固态的普及，可能加剧液态锂电池产品的过剩，导致不同版本的售价区间产生更大的跨度。
综合来看，目前全固态电池的成本是液态电池的四倍，给降本预留很大的空间。之所以先上半固态，也正因为对传统锂电池生产工艺改动得少，设备更加兼容，即使作为过渡目前成本也不菲。
直播测试半固态电池的蔚来曾透露，仅是一块 150kWh 的半固态电池价格就已接近 30 万元。按单位成本计算约为 1.7-2.2 元 /Wh 左右。
而现在最便宜的磷酸铁锂电芯，0.3-0.4 元 /Wh。
公布预售价的智己 L6，搭载半固态电池的顶配车型预售价来到 33 万。蔚来 ES8 顶配 100kWh 车型售价都已经接近 60 万，继续上 150kWh 只会更高。
原材料和制造成本的成本下降赋予了车企降价空间，目前只有高阶智驾车型能卖到 30 万以上，然而智能驾驶的软硬件成本也在下降，所以未来能在价格上和平民版车型拉开距离的，电池仍会是重点突破口。
理论上，固态锂电池的能量密度更高，热稳定性更强，因此在续航、充电速度、安全性上较之液态锂电池有很大的突破，能够有效解决车主的里程焦虑，这也是汽车厂商想要强调的卖点。
搭载了清陶能源第一代固态电池的智己 L6，电池包容量可达 133kwh，官方给出的最高续航超过了 1000km，在准 900V 的高压平台上充电，10 分钟即能补充 400 公里电量。
以电池能量密度划分，半固态，准固态和全固态的能量密度普遍以 350Wh/kg 、400Wh/kg 和 500Wh/kg 为标准。按这个标准推及，蔚来，上汽智己都是半固态。
值得注意的是，继去年公布 350Wh/kg 的规格之后，这次昊铂将标准推到了 400Wh/kg，达到了准固态的 level，但见到搭载这块全固态电池的车型，也要等到 2026 年。
产业界里也有能做到全固态的，10 年前丰田就开发了 400Wh/kg，清陶能源开发出 430Wh/kg 的固态叠片电池；几天前，太蓝新能源创造了新纪录，电池能量密度高达 720Wh/kg！
固态电池的确意味着下一阶段锂电池颠覆式的创新，围着新车发布会吃瓜的人才会对一字之差这么吹毛求疵，如果不是全固态，就会给车企打上兜售概念的标签，没有新的亮点。
不过对于车企来说，检验电池的标准，就在于能不能量产，质量好不好用。加上成本做得下来，是不是全固态，他们真的关心吗？
眼下，实现 1000 公里长续航的门槛正在降低，800 超高压快充也已经称为新车型的标配，甚至 900V、1200V 都在路上。
去年美国一家名为 QuantumScape 公司创造了里程极限，搭载其研发的固态电池，最高续航可以达到接近 2000 公里，电池 15 分钟即可充满 80%。另外，循环 800 次依然能够保持 80% 以上的容量，也就是说可以行驶 100 万公里以上。
这使得，150 度（半固态）电池包的象征意义大于实际意义。
另一面，假若未来充电基础设施已经十分方便快捷，2000 公里续航的电池基本已经失去意义，谁还愿意花这冤枉钱，最后可能沦为概念性的产品。
磷酸铁锂还有商机吗？
磷酸铁锂电池这几年凭借着高安全性、长寿命以及超高性价比受到市场热捧。通过比亚迪刀片电池的魅力及完美性能表现,使磷酸铁锂电池越来越受重视。国内除了比亚迪主推磷酸铁锂，像宁德时代、中创新航、亿纬锂能、国轩高科都有自己的铁锂拳头产品。
以前因为铁锂电池能量密度低，所以大家都倾向于三元高镍电池。随着比亚迪刀片电池的推出，给磷酸铁锂第二次生命。目前比亚迪已经将铁锂的能量密度从140Wh/Kg提高到190Wh/Kg,新一代刀片电池将在下半年上市，这个能量密度可以和三元高镍电池相媲美。
磷酸铁锂电池目前的发展态势：在储能电池领域完全垄断市场，占据90%以上的市场。在中国市场的动力电池领域占据60%多的市场份额，目前国外也开始铁锂电池的开发，特斯拉已经在采购中国的铁锂电池。韩国三星、LG等电池巨头计划从2026年开始导入铁锂电池。
国内铁锂电池产能过剩，特别体现在原材料磷酸铁与磷酸铁锂正极材料上。23年产能近300万吨产能，但市场需求大约150万吨，产能利用率只有50%左右。保守估计到2025年铁锂正极材料产能达到500万吨，可能市场只需要300万吨。过去几年磷化工企业在磷酸铁上激进投入，已造成了磷酸铁产能远超铁锂电池需求。但通过24—25年的市场竞争淘汰，可能会有很多小产能退出，最终是强者恒强的市场竞争格局。
固态电池是锂电池的终极形态，是锂电池发展的必经之路！大家都清楚锂电池不用液态电解质，所以高安全性，可能电池厂家会选用高能量密度的富锂锰正极或者超高镍三元材料。那么磷酸铁锂电池的市场份额必然会逐渐降低。
但即使进入固态电池时代，磷酸铁锂也有其用武之地。首先固态电池依然可以选用磷酸铁锂正极，性能也是大幅提升，用于储能市场性价比依然明显。另外，在入门级轿车市场，磷酸铁锂的固态电池也会有一定的市场需求，毕竟铁锂正极材料要便宜得多。
总之，磷酸铁锂正极材料在很长一段时间内，都不会被市场淘汰，在未来铁锂也有一定的市场地位！
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