1. 1 固态电池采用固体电解质，具备能量密度、安全性高等优势

固态电池具备高能量密度、高安全性、不存在低温衰减问题。（1）高能量密度：传统液态锂电池能量密度小于300Wh/kg，而固态电池的能量密度能达到300-500Wh/kg。电池的能量密度是由电池的工作电压及比容量决定的，固体电解质不仅具有较宽的电化学窗口，能适配高电压的正极材料，还能兼容高容量的金属锂负极；此外，传统液态电池需将单体先进行封装再进行串联组装，全固态电池可以先串联后封装，这能减少封装材料的使用，降低电池系统的重量和体积，从而使得固态电池的能量密度得到进一步提升。（2）高安全性：传统液态电池的电解液使用可燃性有机溶剂，在受到外力或封装不善时容易发生漏液现象，而固态电解质不存在液体泄漏的问题，在针刺、挤压测试中不易短路或起火，抗物理损伤性能优于液态电池；另外，液态电解液在150-200℃即可分解，甚至有自燃和爆炸风险，而固态电池热失控温度通常在200-600℃，电池安全性得到有效提升。（3）解决低温衰减问题：全固态电池由于采用全固态电解质，不会出现电解液在低温环境下充放电效率衰减问题。

1.2 半固态电池已导入消费电子领域，随着全固态成本降低&成熟度提升有望加速产业化

⚫固态电池高安全与高比能优势显著，有望率先于无人机等成本敏感度低的高端消费领域实现小批量产。相较液态电池，固态电池作为轻量化高比能电源更适配无人机长续航要求，此外作为高安全&高电容量便携式电源已在手机、可穿戴设备、儿童消费电子等对安全性要求较高的消费电子产品上实现应用。

⚫消费电子：目前仅半固态电池导入无人机&消费电子产品，后续随着全固态电池成熟有望加速导入。辉能科技/卫蓝新能源首条40MWh/200MWh半固态产线用于无人机等高端消费品。VivoXFold5与S20手机机型采用了硅负极半固态电池，能量密度分别达780Wh/L与838Wh/L。

⚫动力/储能电池：全固态电池仍受性能、成本制约，目前仅半固态电池开启规模化装车；全固态电池预计2027年开始小批量上车，2030年后规模化应用于储能领域。（1）动力电池：固态电池提升安全和续航，并有利于打造高电压平台、更高效的CTC技术和热管理系统。我们预计短期由安全性驱动，长期由能量密度驱动，但目前技术尚不成熟，仅半固态电池小批量装车。我们预计随着国家补贴项目进入审核期，全固态电池有望加速小批量上车。（2）储能电池：固态电池具备本征安全，契合储能电池高安全要求，但循环寿命、性价比受限，当前应用以示范性储能项目为主，需技术突破成本降低后，实现商业化应用。

⚫国内后续大力发展低空经济，而eVTOL作为关键载体，为固态电池应用打开想象空间。2024年3月低空经济首次纳入政府工作报告，eVTOL迎来发展黄金期

⚫eVTOL作为低空经济的关键载体，助力塑造未来城市空中交通（UAM）场景。UAM（Urban Air Mobility），即城市空中交通，通过建立低空运输系统，以eVTOL（Electric Vertical Takeoff and Landing）进行载客或载货运输，为大型城市、都市圈及城市群创造了新型交通方式，有效缓解日益严重的地面交通拥堵问题。

⚫eVTOL能量密度要求400Wh/kg以上，且对安全性要求更高，仅固态电池能够满足。eVTOL要求电池具备高能量密度、高倍率、高安全性等特点，仅有固态电池能够满足；根据四部门发布《通用航空装备创新应用实施方案》指出，行业将推动400Wh/kg级航空锂电池投入量产，实现500Wh/kg级航空锂电池产品应用验证。

⚫在人形机器人领域，固态电池凭借高能量密度、长续航和安全性能优势，已成为最优动力解决方案。（1）固态电池能量密度可达500Wh/kg，远高于传统液态锂电池，可使机器人连续工作24小时以上，续航能力远超传统电池，能显著延长人形机器人的工作时间。（2）固态电池在电池体积和重量上更具优势，可灵活设计以适应机器人内部空间布局，并满足人形机器人减重需求。（3）固态电池的安全性更高，其不易燃的固态电解质在极端环境下更稳定，适合机器人在工厂等室内应用场景工作，降低了火灾或爆炸风险。

⚫广汽集团的第三代智能人形机器人GoMate率先采用全固态电池，续航能力达6小时，相比同类产品节能80%以上。Tesla或在其Optimus三代机器人上采用固态电池。

1.3 动力电池：半固态电池进入量产，全固态电池为行业终局

⚫固态电池技术发展和应用预计将呈现梯次渗透趋势。我们预计液态电池到固态电池的技术迭代路径大致遵循“固态电解质→新型负极→新型正极”顺序。

➢目前主要进入量产的是半固态电池：引入固态电解质，但仍保留少量电解液，正负极仍为三元+石墨/硅负极，并采用负极预锂化等技术提高能量密度；

➢第一代全固态电池预计于2025-2027年量产，能量密度200-300Wh/kg（采用全固态电解质）：用固态电解质逐步至完全取代电解液，并采用高镍三元正极和石墨或硅碳负极。

➢第二代固态电池预计2027-2030年量产，能量密度400Wh/kg（导入高容量硅碳负极）：将逐渐减薄固态电解质的厚度，并采用高镍三元正极与高容量硅碳负极。

➢第三代固态电池预计2030年后量产，能量密度超过500Wh/kg（导入金属锂负极、复合电解质及高容量正极材料）：重点攻关金属锂负极，逐步向复合电解质（主体电解质+补充电解质）、高电压高比容量正极（高镍、富锂、硫等）发展。

1.4 固态电解质是固态电池核心，硫化物为主流技术路线

⚫固态电解质是固态电池的核心，可分为氧化物、硫化物、聚合物、卤化物四种技术路线，其中硫化物凭借电导率最高、兼具加工性能成为目前的国际主流路线。

➢硫化物：电导率与加工性最佳，潜力最大，仍处研发期，质地软，适合挤压增强界面接触。

➢氧化物：稳定性与安全性最高，成本低但脆性大，加工难，电导率一般，主用于半固态电池。

➢聚合物：合成与加工简便，率先商业化，但常温电导率低，性能瓶颈明显，难以支撑规模化发展，未来更可能以辅材形式与无机材料混用。

➢卤化物：性能均衡，兼具氧化物的高氧化电位与硫化物的高电导率与可塑性，具备成本优势与大规模应用潜力，近年进展显著。但因还原电位偏高，无法直接匹配金属锂负极，需包覆等手段解决，整体性能与成本介于氧化物与硫化物之间。

⚫未来电池能量密度提升，驱动正负极向高性能迭代。

⚫负极材料：目前以石墨负极为主，短中期向硅基负极发展，长期有望切换至金属锂。锂电池负极材料目前以石墨为主，具有高电导率和高稳定性等优势，但已接近理论比容量(372mAh/g)。（1）硅基负极理论比容量高(4200mAh/g)，但存在体积膨胀(380%)、导电性差和SEI膜不稳定的问题，多与石墨掺杂应用。（2）锂金属负极理论比容量高(3860mAh/g)，电位低(-3.04eV)，导电性优异，因此具有巨大潜力，但存在锂枝晶、循环时体积变化等问题。整体看，负极液态向硅碳负极发展，尤其CVD法迎来突破，但固态必然向锂金属负极迭代，其最具备性能潜力。

⚫正极材料：短期沿用高镍体系，长期向超高镍、富锂锰基、高压尖晶石等高容量正极材料迭代。固态电池电化学窗口更宽，因此可以使用的正极材料更为广泛。半固态/固态电池短期预计仍会沿用三元高镍体系，但或通过单晶化、氧化物包覆、金属掺杂等手段进一步提升电压，从而提升电池能量密度。在固态电解质、金属锂负极等技术逐渐成熟后，正极材料预计向超高镍、富锂锰基、高压尖晶石等新型体系进一步迭代。近期看，锰酸锂/镍锰酸锂尖晶石体系进展快，未来有望迎来突破，富锂锰基能量密度最高，但存在循环寿命等一系列短板，远期有望迎来机会。

1.5 政策层面推进固态电池研发，固态电池产业化加速

⚫国内液态电池技术显著领先海外，海外加速布局固态电池，试图弯道超车，2023-2024年频繁宣传全固态小批量产计划；我国政策层面积极推进固态电池产业化。

⚫海外抢先布局全固态电池，意在率先卡位下一代电池技术。日本资金扶持已超2千亿日元(94亿RMB)，韩国已提供20%/50%的设备/研发税收优惠，德国已投资超10亿欧元(77亿RMB)，美国已投资超3亿美元(21亿RMB)，海外24年频繁宣传全固态电池量产计划，目标27年小批量量产全固态电池。

⚫为保持我国新能源产业竞争力，国家多部门重点支持固态电池，目标2027年实现千量上车计划。

⚫国资委成立固态电池产业创新联合体。由中国一汽牵头，有研广东院、国联研究院、东风汽车、长安汽车等27家单位联合组建，目标26年实现硫化物全固态装车示范应用，能量密度400wh/kg，循环寿命1000次。

⚫工信部推出60亿元重大研发专项，预计2025年完成小试（工信部项目中期审查），2026年中试，2027年完成小规模量产。宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝和吉利共六家企业获得政府基础研发支持，计划最终分为七大项目，涵盖聚合物和硫化物等不同技术路线。我国项目支持力度空前，固态电池产业化加速，目标27年小批量量产全固态电池，实现千辆级别的示范运营。

⚫发改委发布超长期国债。对布局固态电池的企业和机构给予实际投资额15%的资助，企业自行进行申报，由当地发改委推荐至国家发改委审核发放。

1.6 海外玩家进度：日韩企业率先制定量产计划，欧美初创公司仍处于送样测试阶段

⚫海外玩家全固态布局更早，海外企业全固态电池计划量产时间集中在2026-2030年，技术路线以硫化物为主要方向。（1）日本整车厂：重点布局硫化物路线，本田明确将于2025年1月开始试生产全固态电池；丰田最新宣布2026年开始量产全固态电池。（2）韩国电池厂：三星SDI和LGES均布局硫化物技术路线，SKOn布局复合氧化物复合材料、硫化物双路线，三家均计划在2027-2030年实现量产或商业化。（3）欧美电池厂：Factorial、QuantumScape和SolidPower三大固态电池初创公司与头部整车厂合作，目前全固态电池已送样至奔驰及宝马等头部玩家，也以硫化物为主。

⚫与大众Powerco合作开发固态电池的QuantumScape采用氧化物路线，推出优化版电解质有望加速其固态电池中试。2025年6月QS宣布其先进的Cobra隔膜（氧化物电解质）工艺已成功集成到基线电池生产中。与上一代的Raptor工艺相比，Cobra的热处理速度提升了约25倍，且每次薄膜启动所占物理空间大幅缩减，这些优势对设计可扩展的GW级超级工厂生产线至关重要。QS的QSE-5B样固态电芯已于近期进入小批量生产，并向部分汽车客户交付，Cobra隔膜的推出有望加速QSB1样品中试&上车。

⚫国内电池厂在全固态电池领域的发展规划总体呈现稳步推进态势，多数企业计划在2027-2028年实现小批量装车或量产目标。（1）宁德时代重点布局固态电池，目标2027年小批量量产；短期由半固态电池过渡，推出凝聚态电池，预计快速实现量产。（2）二/三线厂家目标2026-2027年完成小批量装车。国轩高科计划2027年小批量装车，2029-2030年量产，目标2030年实现350Wh/kg能量密度；亿纬锂能计划2027年小批量装车，2028年量产，其固态电池2024年已完成第一代技术开发；中创新航计划2027年小批量装车，2028年量产。

⚫硫化物仍为国内电池玩家主流选择，宁德、国轩、中航均采用硫化物电解质路线，亿纬布局硫化物的同时也布局了卤化物与聚合物。

⚫国内整车厂在固态电池方向加快布局，技术路线虽较为多元，但整体仍以硫化物为主流，部分企业兼顾聚合物方案，预计将在2027年前后实现小批量上车。（1）比亚迪进展领先，2024年已实现60Ah级固态电芯中试下线，能量密度达400Wh/kg，规划2027–2029年实现小批量装车，2030–2032年进入量产爬坡期，有望渗透到主流电动车型，规模可达12万辆。（2）上汽清陶已布局全固态产线，预计2025年投产，目标能量密度406Wh/kg，2027年装车上市。（3）广汽埃安计划2026年小批量装车。（4）一汽、吉利计划2027年小批量装车。（5）长安汽车提出“长安全固锂量”方案，预计2025年完成样件开发，2027年实现小批量装车。

1.7 随着各家固态电池陆续产业化，2029年设备需求有望超200亿元

我们假设（1）固态电池行业2025年陆续完成中试，2026-2027年陆续小批量装车，2028-2029年形成规模化量产，全球固态电池产能有望从2024年的17GWh提升至2029年的190GWh，5年合计新增约173GWh。（2）当前中试阶段单GWh设备价值量在5-6亿元，后续随着规模化量产及设备节拍&良率提升有望降至2.5亿元/GWh。（3）海外中试进展2025年前快于国内，但随着我国固态电池政策陆续落地，我国固态电池产业化进度有望超过海外玩家。