固態(tài)電池定義：固態(tài)電池所謂的“固態(tài)”是指電解質(zhì)是固態(tài)的。傳統(tǒng)液態(tài)電池以液態(tài)電解質(zhì)為離子傳導(dǎo)介質(zhì)（需要隔膜），而固態(tài)電池的電解質(zhì)則完全實(shí)現(xiàn)固態(tài)化，其自身兼具離子傳導(dǎo)能力與絕緣隔離特性。
固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)：高安全性、高能量密度、低溫衰減小。首先，固態(tài)電解質(zhì)取代液態(tài)電解液，從根本上消除可燃物（熱失控溫度從120℃提升至200℃+），解決安全性痛點(diǎn)；其次，固態(tài)體系兼容鋰金屬負(fù)極（容量3860mAh/g vs 石墨372mAh/g）和5V高壓正極，使能量密度突破500Wh/kg（液態(tài)電池上限300Wh/kg）；最后，固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率受溫度影響小，-30℃容量保持率仍達(dá)75%以上（液態(tài)電池僅30%），完美覆蓋極端場(chǎng)景需求。
03 固態(tài)電池的主要技術(shù)路徑
離子電導(dǎo)率：鋰離子在液體里面移動(dòng)很好理解，但如何在固體里面移動(dòng)就有點(diǎn)難辦了。這就好像在水里游泳很暢通，但在沙子里面就很難游得動(dòng)了。離子在材料里面的遷移速率，叫做離子電導(dǎo)率。固態(tài)電池的發(fā)展方向之一就是：更高的離子電導(dǎo)率。
技術(shù)路徑：根據(jù)固態(tài)電解質(zhì)的不同，可分為氧化物、硫化物、聚合物、鹵化物四種技術(shù)路線，其中硫化物憑借電導(dǎo)率最高兼具加工性能成為目前的國(guó)際主流路線。
04 固態(tài)電池相比液體電池的主要變化
主要變化：固態(tài)電池和傳統(tǒng)液體電池相比，除了將電解液換為固態(tài)電解質(zhì)、沒有隔膜以外，其正負(fù)極材料也有了更廣泛的選擇。
正極材料：傳統(tǒng)電解液電壓窗口僅1.5-4.3V，超過4.3V會(huì)氧化分解；而固態(tài)電解質(zhì)窗口達(dá)5V+，可安全支持高鎳、鈷酸鋰等高電壓正極材料應(yīng)用。
負(fù)極材料：液體電池普遍使用的石墨負(fù)極儲(chǔ)鋰能力已接近極限，而固態(tài)電池可以啟用更高儲(chǔ)鋰能力的金屬鋰負(fù)極、硅基負(fù)極，極大提升電池的能量密度。
05 上游-固態(tài)電池設(shè)備
固態(tài)電池生產(chǎn)流程：固態(tài)電池可采用干法電極工藝（無(wú)溶劑混料）和固態(tài)電解質(zhì)層制備（流延/噴涂），取消注液環(huán)節(jié)，并通過高壓等靜壓（600MPa）強(qiáng)化固-固界面，固態(tài)電池封裝多采用軟包鋁塑膜以適應(yīng)材料膨脹。
前道環(huán)節(jié)：濕法制膜的設(shè)備差異較??；若引入干法工藝，則對(duì)應(yīng)需新增干混機(jī)、干法涂布設(shè)備。
中道環(huán)節(jié)：需要使用無(wú)隔膜疊片機(jī)替換傳統(tǒng)疊片卷繞機(jī)械；新增膠框印刷機(jī)用于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；新增等靜壓設(shè)備用以增強(qiáng)電芯內(nèi)組件界面之間的接觸效果。
后道環(huán)節(jié)：低壓化成被替換為高壓化成，需配備高壓化成分容機(jī)以激活固態(tài)電池性能。
06 中游-固態(tài)電池主要玩家
海外玩家：海外玩家主要是日韓歐美企業(yè)，尤其是日本押注固態(tài)電池來實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)內(nèi)鋰電的反超。海外玩家對(duì)固態(tài)電池的布局整體較早一些，目前主要路線是硫化物。
國(guó)內(nèi)玩家：國(guó)內(nèi)多家電池廠和汽車廠均有布局固態(tài)電池，技術(shù)路線較海外更加多元，大部分在2027年左右實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。
07 下游-固態(tài)電池應(yīng)用場(chǎng)景
率先應(yīng)用于成本敏感度低的行業(yè)：固態(tài)電池的高安全性、高能量密度使得其在以下高附加值、成本敏感度低的行業(yè)率先商業(yè)化。
08 固態(tài)電池市場(chǎng)空間測(cè)算
固態(tài)電池市場(chǎng)空間：根據(jù)中信建投的測(cè)算，2023年固態(tài)電池的滲透率超過5%，即固態(tài)電池需求量達(dá)到212GWh。其中機(jī)器人、eVTOL、消費(fèi)電子的固態(tài)電池滲透率超25%。
參考資料來源：東吳證券、中信建投、中泰證券、國(guó)信證券等