

从500公里续航到突破1000公里,从爆发潜力向实际价值转化
近日,全球新能源产业迎来重大技术突破,我国科学家成功攻克了全固态金属锂电池的“卡脖子”难关,让固态电池性能实现跨越式升级:以前100公斤电池顶多支持500公里续航,如今有望突破1000公里天花板。固态电池作为下一代储能技术的核心,正站在产业化爆发临界点。
数据预测,到2030年全球固态电池市场规模将达到1163亿元,出货量达614.1GWh(千兆瓦时),其中中国市场规模将达182.3亿元,出货量184GWh,单位成本将降至0.8元/Wh,令产业中包括企业和个人在内的更多应用者切实受惠。
■策划:新快报记者 罗韵
■采写:新快报记者 罗韵
■制图:廖木兴
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固态电池应用场景广阔 已进入规模化增长阶段
固态电池在新能源汽车、低空经济等领域具备广阔的应用前景。什么是固态电池?它是一种以固态电解质替代传统液态电解液的新型电池技术,通过固态电解质实现离子传导,彻底革新了传统锂电池的工作原理,根据固态电解质用量的关系,可分为半固态电池与全固态电池两大类。与传统液态锂电池相比,固态电池具备三大核心竞争优势:
其一,能量密度显著更高,能量密度可突破400Wh/kg,部分研发样品甚至达到450Wh/kg以上。这一性能突破能直接支撑电动汽车续航里程突破1000公里,有效解决新能源汽车用户的里程焦虑。
其二,安全性能大幅提升,由于采用不可燃的固态电解质,从根本上规避了液态电解液引发的热失控风险,例如小米麒麟5.0电池在50km/h侧面碰撞测试中,可实现5分钟内无明火、无爆炸的优异安全表现。
其三,循环寿命明显延长,以当升科技开发的超高镍正极材料为例,搭配固态电解质后循环寿命可超2500次,大幅降低电池全生命周期的使用成本,为商业化应用奠定经济基础。
实际上,电池充放电全靠锂离子在正负极间“往返跑”,可以说,锂离子就是电池中的“外卖小哥”,负责把电子从电池正极送到负极,固态电解质就是它们“送外卖”的“高速公路”。
常用的硫化物固体电解质,硬度高、脆如陶瓷,而金属锂电极却软得像橡皮泥一样。这两种材料贴合时,就像把橡皮泥粘在陶瓷板上,界面处坑坑洼洼,这样难走的路,会影响电池充放电效率。
固态电池以固态电解质替代传统液态电解液与隔膜为核心技术特征,这一变革将彻底重构电池制造的前、中、后全段工艺,其生产设备的价值量与工艺复杂程度均显著高于传统液态锂电池。
从市场发展前景来看,固态电池产业正加速步入规模化增长阶段。数据显示,全球固态电池(半固态+全固态)出货量预计从2026年的34GWh上升至2030年的614GWh,市场规模呈指数级扩张趋势。
当前,半固态电池的装车进展相对较快,已逐步进入商业化验证阶段;而全固态电池受制于材料与工艺成熟度,将于2027年左右启动小批量生产,且多数车企计划在同年开启全固态电池的小批量装车。全固态电池在整体市场中的占比预计在2027年达到10%,随着技术成熟度的不断提升而逐步增长,至2030年占比预计提升至30%。
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资本与技术注入产业链 生产设备有望最先受益
从产业生态来看,固态电池已形成清晰的产业链分工体系:上游聚焦原材料供应与生产设备制造,包括矿产资源、核心原材料等供应商,生产设备制造商,代表性企业如设备领域的先导智能、材料领域的天赐材料与东方锆业。中游承担电池材料研发与电池集成制造的核心职能,主要参与者为电极材料厂商与电池制造商,典型企业包括宁德时代、赣锋锂业、当升科技等。下游则面向多元应用场景,覆盖新能源汽车、储能系统、人形机器人、低空经济等领域。
在固态电池核心矿产领域,锂、钴、镍是正极材料的关键基础,直接决定电池的能量密度与稳定性,其中锂作为核心原料,其供应情况对行业发展影响尤为关键。
从国内供应来看,2016—2024年中国碳酸锂产量呈现整体上升趋势,2024年达到71.5万吨。作为固态电池的重要原材料之一,碳酸锂产量的持续上升,能够通过优化行业成本结构,保障原材料供应稳定。
从全球视角来看,2024年全球锂供给为140.5万吨LCE(负载控制模块,Load Control Element),增量为37.1万吨LCE,增幅达35.9%,全球锂过剩格局已确定。在2024年全球主要锂储量国家中,中国以300万吨锂储量排名第四。
近年来中国电池正、负极材料出货量持续攀升,为国内固态电池产业发展提供了有力支撑。2024年中国锂电池正极材料出货量达329.2万吨,同比增长33.0%;负极材料出货量达211.5万吨,同比增长23.6%。
这种持续增长产生了多重产业带动效应,不仅吸引了更多资本投入与技术研发资源,加速了材料技术迭代与产能布局优化,还推动了产业链上下游协同发展。
固态电池中游制造环节技术复杂度显著提升。随着产业化进程推进,预计到2030年全球固态电池设备市场规模将飙升至1079.4亿元,固态电池生产线将迎来大规模建设潮,设备环节作为产业化前置条件,有望成为最先受益领域。