一、固态电池：下一代高性能电池的主流技术路线
1.1.固态电池基本原理介绍
固态电池是指采用固态电解质的锂离子电池。与传统液态锂电池相比，全固态电池在安全性方面更加优秀。固态电池使用的固态电解质具有不易燃、耐高温、无腐蚀、不挥发的特性，使得电池对温度的敏感性降低。固态电解质是固态电池的核心，电解质材料的选择，与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息息相关。由于固态电池采用全新固态电解质取代当前有机电解液和隔膜。具有高安全性、高体积能量密度，同时与不同新型高比能电极体系(如锂硫体系、金属-空气体系等)具有广泛适配性，可进一步提升质量能量密度，从而有望成为下一代动力电池的终极解决方案，引起广泛关注。
1.2固态电池优点：
（1）固态电池和液态锂电池最大的不同在于，固态电池中固态电解质替代了原本的液态电解质和隔膜。固态电池潜力巨大，有望明显提升电池的安全性、单体能量密度和寿命，因此，固态电池成为相关企业的重点布局方向。
(2)传统锂离子电池采用有机液体电解液，在过度充电、内部短路等异常的情况下，电池容易发热，造成电解液气胀、自燃甚至爆炸，存在严重的安全隐患。而很多无机固态电解质材料不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液问题，聚合物固体电解质相比于含有可燃溶剂的液态电解液，电池安全性也大幅提高。
（3）固态锂电池负极可采用金属锂，电池能量密度有望达到 300~400Wh/kg 甚至更高；其电化学稳定窗口可达 5V 以上，可匹配高电压电极材料，进一步提升质量能量密度；没有液态电解质和隔膜，减轻电池重量，压缩电池内部空间，提高体积能量密度；安全性提高，电池外壳及冷却系统模块得到简化，提高系统能量密度。
（4）固态电池有望避免液态电解质在充放电过程中持续形成和生长 SEI 膜的问题和锂枝晶刺穿隔膜问题，大大提升金属锂电池的循环性和使用寿命。固态锂电池针刺和高温稳定性极好，如全部采用无机固体电解质，最高操作温度有望达到300℃，从而避免正负极材料在高温下与电解液反应可能导致的热失控。
（5）固态电池无需封装液体，支持串行叠加排列和双极机构，可减少电池组中无效空间，提高生产效率。全固态锂电池可以制备成薄膜电池和柔性电池，相对于柔性液态电解质锂电池，封装更为容易、安全，未来可应用于智能穿戴和可植入式医疗设备等。
1.3固态电池技术发展路径
固态电池的技术发展采用逐步转化策略，液态电解质含量逐步下降，全固态电池是最终形态。依据电解质分类，锂电池可分为液态、半固态、准固态和全固态四大类，其中半固态、准固态和全固态三种统称为固态电池。另外，固态电池还可以按照正极材料的不同，分为固态锂离子电池与固态锂金属电池，其中固态锂离子电池沿用当前锂离子电池材料体系，使用石墨或硅碳材料作为负极、使用复合材料作为正极，而固态锂金属电池则以金属锂为负极。
半固态锂电池将部分液态电解质替换成固态电解质，有效提升了电池的能量密度。一般来说，在电池电芯中，电解质质量或体积的一半为液体，一半为固体：或者电芯中电极一端为全固态，一端为液态。
准固态锂电池的电解质中，同时含有固体和液体电解质，但是固体电解质的质量或体积大于液体电解质。
固态锂电池的电解质中含有较高比例的固体电解质，同时具有少量的液体电解。全固态锂电池中不含有任何液体成分，是一种使用固体电极材料和固体电解质材料的锂电池，全固态锂电池能大幅度提高电池高安全性和高比能量，在温度适应性等各个方面也具有一定的潜在优势。
二、新能源汽车销量拉动固态电池需求
2.1 新能源汽车市场空间广阔，锂电池增长迅速：
根据中国汽车工业协会的统计，预估 2025年我国新能源汽车销量有望达到 1300万辆的水平，行业渗透率达到 50%，近五年复合增长率为 59%。根据 GGII 的统计，预计2022 年国内锂电池(包括动力电池、消费电池与储能电池)的装机数量有望达到475Gwh，同比 2021 年实现 50%以上的增长，预估 2025 年装机量有望达到 1118Gwh，近五年复合增长率为 49.5%。
2.2 固态电池渗透率有望持续提升
固态电池具备较高的安全性以及较高的能量密度，有望从高端市场开始实现商业化，逐渐应用于电动汽车、储能、可穿戴设备、军工航空等领域。根据 EVTank 的预测，2025、2030 年，全球新能源汽车的销量将达到 2540 万辆，5210 万辆，2025、2030 年新能源车单车带电量有望达到 48、53KWh/辆，对应动力电池需求分别为 1220、2768GWh，假设 2023 年全球固态电池渗透率为 1%，根据 EVTank 的预测，至 2030 年全球固态电池渗透率有望达到 10%，需求达到 276.8GWh。2023-2030 年，全球固态电池需求增长的CAGR为63.7%。
三、全球固态电池产业化前景渐明朗
3.1 国内与海外固态电池发展现状
全固态电池是全球公认的下一代电池，被列入中国、美国、欧盟、日韩等主要国家的发展战略。全球企业都在积极布局固态电池，全固态电池成为下一代电池技术竞争的关键制高点。
中国固态电池领域企业最多。从全球固态电池产业布局来看，中国参与的企业最多，包括传统电池企业、初创电池企业、整车企业等；其次是日本，技术实力最强：美国以一些初创企业为主；欧洲主要是车企和美国的初创企业合作；韩国企业不多，但实力也强。
3.2 全球范围内固态电池主要处于研发和试制阶段，各国对于固态电池的技术路线选择存在差异：
(1)日韩：主攻硫化物技术路线，致力于全固态电池。
(2)欧美：欧洲车企与美国初创企业合作推动固态电池发展。
(3)中国：国内企业侧重氧化物技术路线，半固态电池量产应用开启。(这块各国具体技术路线和标准，需要的后台私信我)
3.3 国内车企固态电池车型启动量产时间早于海外车企。2023年，蔚来ES6、ET7、东风E70、岚图追风、赛力斯SERES5等车型已搭载半固态电池，上汽、广汽、长安等车企也计划将于 2024-2026 年上市搭载半固态电池车型。丰田、本田、大众、宝马等日本、欧洲车企计划启动搭载固态电池车型量产上市的时间在2026-2030年。
四、投资建议：
2024年是固态电池大年，海外固态电池取得新进展的消息再度引发市场对于固态电池领域的关注。当前传统锂电池行业进入产能过剩阶段，通过技术创新和材料迭代进行提质降本增效是行业发展的必然趋势。固态电池具有高能量密度和高安全性的显著优势，被全球公认为下一代电池。近年来，在多方积极布局下，固态电池的研发和产业化取得新进展，2023年国内半固态电池率先量产，已于2024年开启规模化装车，产业化进程有望加速推进,将为锂电池产业链迭代升级带来新的发展机遇。
建议关注在固态电池和固态电池新材料体系领域布局领先的企业：宁德时代(300750)、亿纬锂能(300014)、当升科技(300073)、容百科技(688005)、璞泰来(603659)。
