2022年以来，固态电池领域的消息不断，技术瓶颈不断突破，商业化进程加快，厂商融资受追捧等。业内人士认为，固态电池或成为动力电池的下一个超级赛道。根据IDTechEx发布的一份报告预测，到2030年，固态电池的市场规模预计超过60亿美元。另据SNE Research测算，2025年我国固态电池市场空间有望达30亿元，2030年有望达到200亿元。那么，目前固态电池技术发展路线是怎样的？产业化进展如何？有哪些企业已经提前布局固态电池领域都值得我们关注，深圳市电池行业协会将为大家一探目前固态电池行业发展的概貌，并盘点20余家企业最新进展。
固态电池是一种革新的电池技术，其采用固体电解质，相较于传统液态电池而言，固态电池在安全性、能量密度方面都更具优势。目前，固态电池研发方向根据电池材料主要分三种技术路线，分别为聚合物体系、氧化物体系、硫化物体系。虽然固态电池在安全性和能量密度方面的优势显而易见，但不同技术体系在商业化过程中除了面临成本更高的问题，仍存在不同的技术挑战，商业化仍待时日。聚合物体系固态电池，其优势在于易加工，与现有的液态电池生产设备及工艺上容易兼容，在现有产线基础上能降低改造成本。但聚合物电池面临的主要问题是，只能在高温下运行，同时热稳定性相较于另外两种体系更低，且只能跟磷酸铁锂正极来匹配，因此能量密度提升受到限制。氧化物体系固态电池，优势在于热稳定性高达1000度，离子导电率比聚合物体系更高，同时机械热稳定性和电化学稳定性相对更好。但目前氧化物全固态电池，在室温下离子导电率偏低，孔隙率高，电解质陶瓷片容易脆裂，大容量电芯很难制备。硫化物体系固态电池，在室温下具有非常高的离子电导率，也是目前备受关注的焦点，且孔隙率低，更易大规模制备电池。但硫化物固态电池目前存在空气敏感较高，成本比另外两种技术路径更高，同时在正极和负极内部固固接触比较差等缺陷。
总体来看，业内普遍认为硫化物体系是目前全固态电池方案中最为看好的技术方向。
日本、韩国、欧洲、美国在全固态电池方面研发和产业布局比较早，我国在固态电池研发技术方面，结合了液态电解质容易量产的优点，以及固态电池更安全的一些特点，发展了混合固液电解质的这个技术路线。这种技术路线的选择不同于日本和韩国的硫化物，也不同于美国的金属锂负极，更加容易量产，也能显著地提高现有液态电解质锂离子电池产品的安全性。日本和韩国主要发展硫化物材料的技术路线，代表性企业有日本丰田、日本三井金属、韩国LG化学、韩国三星等。日本丰田在全球范围内拥有硫化物固态电池专利数量最多，丰田曾宣称在2018年就能实现硫化物全固态电池量产，但目前对外宣称推迟到2025年。韩国三星在2022年3月对外宣称开始建设世界上第一条全固态电池生产线。2022年上半年，日产对外公布其固态电池研发进展，计划2022年其将进行实验室级别的可行性研究；2024年在日本横滨建造固态电池的试点工厂。欧洲主要推进聚合物固态电池产业化，近年来主要在全球投资有优势的初创公司。以欧洲各知名整车厂为例，包括大众、宝马、奔驰等都有投资固态电池领域的初创公司。美国主流的以固态电池为方向的初创公司，在三大技术体系方向上均有涉及。目前具有优势的企业包括ionic materials、Solid Power、Quantum Scape、Solid Energy等。中国的混合固液电池的路线，主要以氧化物材料为基础的固液混合，目前在全球范围内看，已经率先实现量产，能量密度到360Wh/kg以上，单次充电续航到1000公里。国内四大头部固态电池公司包括北京卫蓝、江苏清陶、宁波锋锂、台湾辉能。
2022年以来，固态电池领域企业融资热度越来越高，可见资本已经看到未来固态电池的长远发展前景。固态电池行业新势力太蓝新能源、辉能科技、恩力动力等均完成数亿元的融资。
国内四大头部固态电池公司包括北京卫蓝、江苏清陶、宁波锋锂、台湾辉能。此外，还有多家企业已经布局固态电池领域研发，已经取得一定进展，包括恩利动力、比亚迪、宁德时代、欣旺达、新宙邦、深圳高能时代等企业。
北京卫蓝专注于混合固液电解质锂离子电池与全固态锂电池研发与生产、拥有系列核心专利与技术的国家高新技术企业，是中国科学院物理研究所清洁能源实验室固态电池技术的唯一产业化平台。北京蔚蓝主要依靠中科院物理所的陈立泉院士、俞会根、李泓，成立于2016年，总部位于北京，在北京房山、江苏溧阳和浙江湖州拥有3大生产基地。北京卫蓝立志成为一家通过原始创新掌握固态电池核心技术的先锋企业。今年，在中国电动汽车百人会论坛上，卫蓝新能源首席科学家李泓表示，卫蓝新能源正在与蔚来汽车合作，计划基于ET7车型，推出单次充电续航1000公里的混合固液电解质电池，电池包达到150度电，能量密度为360Wh/kg。这款固态电池预计在今年底或明年上半年开始量产。卫蓝新能源拥有200+发明专利，承担20+国家及省部级研发项目，如由中国科学院青岛生物能源与过程研究所作为牵头承担单位的《高比能固态锂电池技术》项目，由中国科学院上海硅酸盐研究所作为牵头承担单位的《高安全性长寿命储能型固态电池的基础与应用研究》项目等。今年3月28日，卫蓝进行一次工商变更，出现了华为哈勃投资、北京高端制造业基地投资、顺为资本、小米长江产业基金、吉利控股、众擎基金等一众投资方。清陶发展是清华大学南策文院士团队领衔创办的高新技术企业，是国内固态锂电池产业化的领跑者。公司通过锂电池关键材料的原创开发、装备的创新设计和量产工艺的优化，率先实现了固态锂电池的产业化，建有国内首条固态锂电池生产线，构建了完备的自主知识产权体系，已经与多家主流车企建立了长期合作关系。目前，清陶发展已经完成对轮融资，成为估值近200亿元的“独角兽”企业。清陶背后科研团队实力雄厚，董事长冯玉川清华大学硕士毕业，曾获江苏省“双创人才”，具有丰富的锂电行业管理经验，拥有多篇锂电专利文献。南策文现任清华大学材料科学与工程研究院院长，中国硅酸盐学会副理事长等，任"功能陶瓷"学科方向国家973计划项目首席科学家。2018年11月，清陶发展建成全国首条可量产固态锂电池产线时，年产能仅0.1GWh。2022年2月，清陶新固态锂电池产业化项目在昆山破土动工，建成后将达到10GWh年装机量，产能是四年前的100倍，达产后预计新增年产值100亿元。清陶发展2021年9月底发布最新款固态锂电池应用到新能源汽车，续航里程可达1000公里，同时支持快充模式，充电15分钟可实现600公里的续航里程。据公司官微消息，清陶QT-360高能量密度固态动力电池已经通过国家强检认证。█3、浙江锋锂新能源科技有限公司
浙江锋锂，为上市公司赣锋锂业全资子公司，聚焦于高能量密度、高安全性能固态锂电池的研发和市场推广，在固态电池及相关材料领域已布局国内专利150余项，国际专利5项，获授权专利近80项，在国内固态电池领域排名前列。主要依靠的是中科院宁波所的许晓雄团队，以氧化物和硫化物为主要方向。公司已投资建成了年产3亿瓦时的第一代固态锂电池研发中试生产线，加速了固态锂电池技术的商业化进程。浙江锋锂第一代混合固液电解质电池产品已实现装车应用，其能量密度约为260Wh/kg。第二代固态锂电池采用三元正极、固态隔膜和含金属锂负极材料，能量密度将达到360Wh/kg。2021年，首批搭载赣锋固态电池的东风E70电动车正式完成交付，赣锋锂电率先实现固态锂电池产业化，并与东风首次实现装车运行。根据赣锋锂业在互动平台回复称，公司的第一代固态电池在东风E70上实测续航超过400公里。ProLogium Technology成立于2006年，是一家专注于固态电池研发和制造的能源创新公司，为消费市场和工业应用的电动汽车提供下一代电池解决方案。通过多年成熟的核心技术，ProLogium 满足了对电池的要求，包括极高的安全性、高能量密度和低成本。凭借其自动化中试生产线，ProLogium已为全球汽车制造商提供了近8000个固态电池样品电芯，用于测试和模组开发。ProLogium Technology是目前全球唯一一家实现量产的固态电池制造商。自 2017 年 10 月起，辉能便开始将制造工艺投 入至具规模的试产线验证，紧接着于 2023 年初启动全球首条固态锂陶瓷电池量产线，并从 0.5GWh 起，朝向满载年产能 3 GWh (同等于 3 万台 100 度电电动车)的目标量产。目前，梅塞德斯-奔驰已与辉能科技签订技术合作协议，共同开发用于电动汽车的固态电池。2022年3月，全固态电池初创企业高能时代完成超5000万人民币融资。本轮融资由同创伟业领投，投资方还包括中金传誉凤凰基金、欣旺达、珠海高新创投等机构，融资将主要用于加速高能时代在全固态电池的产品布局、技术研发、人才引进等。高能时代成立于2020年，是一家以研发制造全固态锂电池为核心的创新型高科技企业，总部位于中国珠海。高能时代已在日本横滨建立先进电池研发中心，汇聚了来自中日韩的资深专家团队，全力投身全固态电池技术研发，目前已取得十余项行业领先的技术专利。近期将在中国珠海建设世界领先的全固态锂电池及相关核心原材料的研发及试制中心。2016年开始自研固态电池，2020年底获得全固态电解质及其组合物与电极和全固态锂离子电池发明专利。2021年初，国家知识产权局公布了比亚迪多款电池领域的专利，其中包括“一种正极材料及其制备方法、一种固态锂电池”和“一种锂离子电池固态电解质及其制备方法和固态锂离子电池”两项有关固态电池方面的专利。比亚迪的技术采用聚合物固态电解质，这类电解质在室温下的电导率极低，对比容量的影响较大。通过添加全氟聚醚，可减弱阴离子与锂离子的作用，有效提高电导率。
欣旺达全固态电池是硫化物技术路线，目前主要聚焦在材料开发和电池及工艺优化。在材料开发方面：传统锂离子电池用的液态电解液价格约100元/kg；硫化物电解质的价格超过10万元/Kg，欣旺达通过自主开发将硫化物电解质的成本降低90%以上，离子电导率可达10-2Scm-1，处于行业一流水平。电池开发方面：原型电池正极的克容量发挥和倍率性能超过南策文院士的最新文章（Adv.EnergyMater.2022.）展示的性能，处于行业一流水平。目前正在建立安时级别全固态电池试验线。2022年5月，深圳新宙邦科技股份有限公司与在该领域有深厚的研究能力和技术实力的团队共同出资成立深圳新源邦科技有限公司（深圳坪山），聚焦锂电池粘结剂及固态电解质的研发、生产和销售。深圳新源邦科技已实现固态电池十公斤级样品。目前，公司已经拥有了先进的材料制备加工体系和分析测试平台。现在，企业正从材料、器件、装备等多个维度，着手开展全固态锂电池产业化开发的联合攻关工作。2021年6月，公司获得一种锂电池极片制备方法及其固态锂电池发明专利。S1，在负压充气环境下，通过物理气相沉积法在金属基材表面形成带有金属镀层的半成品；S2，将S1处理好的半成品在负压充气环境下，采用激光切割的方式将半成品切割成所需电池极片形状。发明解决了电池极片加工过程中氧化问题，还提供了一种固态锂电池。恩力动力成立于2012年，致力于固态电池技术创新及产业化，并在中国、美国、日本三地设有材料研发和制造中心。恩力的目标是解决能量密度与安全性双重挑战，力图在国内孵化世界领先的固态电池产业链，满足消费电子、电动汽车、新能源储能的巨大市场需求。公司固态电池产品分为三代：1）三元正极、锂金属负极的固液混合电解体系，已在中试并进入一个无人机项目B样，一家车企A样阶段；2）正在开发的将固液混合电解体系置换成硫化物固态电解质的全固态电池体系，实现本征安全性，充放电倍率与安全性进一步提升；3）将三元正极演变为硫化物正极，实现更高能量密度以及正极材料的无钴、无镍、无稀有金属化，该产品还处于实验室研发阶段。商业化方面，恩力从高端无人机市场切入，与终端客户软银集团合作开发进入第三年，并在2021年11月推出520Wh/kg能量密度的电池。恩力同时与车企合作研发，今年（2022年）将建设10-50MWh的大中试产能，明年达百MWh产能，2024年形成GWh量产产能。恩力预计今夏随着中试产线调试完成，能够连续生产针对无人机和车用的10-100Ah的软包电池，包括全固态电池的Ah级样品。2022年1月，恩力动力完成了A轮超亿元融资。该轮融资由微光创投领投，博润资本、元诺天承、绿动资本、势能资本跟投，势能资本担任独家财务顾问。以硫化物电解质为主要研发方向，采用正极包覆解决正极材料与固态电解质的界面反应问题，目前聚合物锂金属固态电池循环达到300周以上，容量保持率达82%。2021年1月19日，国家知识产权局公开了宁德时代的两项固态电池专利：一种固态电解质的制备方法、一种硫化物固态电解质片及其制备方法。专利文件显示，前一个专利在于提高固态电解质的电导率；后一个专利在于提高固态电解质片的电导率、电池的能量密度及循环性能。引进的海外的技术团队，叫做国珈星际。2016年在上海发布了号称全球首例的固态电池，2018 年的 7 月份做的 36Ah，叫做类固态（即准固态），准固态软包电池已经通过了检验，能量密度是 230 WH/kg，循环次数达 4000 次。去年成立的新公司，但已经与国内一些主流主机厂开展合作沟通。据悉，太蓝新能源位于重庆的全球首条0.2GWh半固态动力电池产线将于今年10月投产，主要面向新能源汽车并兼顾如电动单车、智能机器人等应用场景，届时公司会给客户进行产品性能验证。今年3月8日，太蓝新能源宣布完成由碧桂园创投独家投资的A+轮融资；近日，太蓝新能源宣布完成数亿元A++轮融资，由中金资本、招商局创投联合领投，清研资本、全新世资本、国鼎资本等知名投资机构共同参与。公司于2022年5月27-28日在安徽合肥举行第十一届科技大会，会上发布了2款科技新品。其中一款为360Wh/kg三元半固态电池（单体能力密度），预计年内实现量产。该产品通过了针刺、过充、过放、短路、挤压、180℃热箱等新老国标测试，安全性能高。公司宣布该款电池今年将实现装车，车型电池包容量可达160kWh，能量密度为260Wh/kg（系统能力密度）。搭载该三元半固态电池的电动车将实现1000公里续航，以及3.9s的百公里加速时间。根据公司口径，除360Wh/kg能量密度电池计划在今年实现量产外，400Wh/kg能量密度电池目前在公司实验室已有原型样品。今年1月，在与投资者互动时表示：“公司第一代半固态电池(能量密度330Wh/Kg)送样给整车厂客户获得了良好反馈。”近期公司表示其固态电池在美国研发，目前已完成实验室样件开发与全针刺测试。2021年4月，蜂巢能源全球锂电创新中心与中国科学院宁波材料技术与工程研究所共建的固态电池技术研究中心在无锡正式成立并举行了签约揭牌仪式。该研究中心有望借助中科院宁波材料所在固态电池先进材料技术上的优势及蜂巢能源领先的研发实力，快速突破“卡脖子”的关键技术，推动固态电池技术转化落地。一家具备国际化背景的合资公司，股东包括奇瑞新能源、GPSC（泰国）、阿泽巴（日本）、国轩高科、多氟多等业内头部企业。且与美国，日本，泰国等多家技术公司合作，是世界首家采用半固态锂离子电池技术生产动力电池的公司。公司将于2022年第3季度量产，产能达到5Gwh。国外之前比较出名的有法国Bollore、美国 Sakit3、日本丰田，这三巨头代表了三种技术路线。此外，美国的QuantumScape是氧化物体系；本田、尼桑、三星、LG基本上选择了硫化物体系，美国的创新公司SolidPower是硫化物体系。聚合物技术路线。全球首个将固态电池应用于汽车上的企业。从2015年开始投入，但目前来看各方面的数据不理想，近些年的爆炸起火频繁，迫使法国当局停运该系列的公交车型。█2、美国 Sakit3
全球氧化物固态电池龙头。2015 年被真空吸尘器创新者戴森以 9000 万美金的价格全资收购。在三个技术方向经过长达20年的研究后，采用硫化物技术路线，在东京奥运会展出e-Palette及被认为是轮椅型的小型mobility均为搭载全固态电池的小型移动工具。
据报道，今年4月，日产的固态电池原型工厂已经开始运营，另外还有一个产量较高的原型工厂将于2024年开业。如果该业务达标，日产希望在2028年实现大规模生产。三星SDI于今年3月已经开始建其第一条全固态电池的试验线。有消息称，该试验线的建成将使三星 SDI 比其竞争对手更接近全固态电池的批量生产。此外，LG 新能源和 SK On也都在开发全固态电池技术，目标是在2030年左右开始量产。宝马和福特两大汽车巨头也在加速固态电池的研发，计划从2022年开始配载车辆，并在实际工况下开始测试。
