近300GWh產能布局，固態電池競爭趨向白熱化。

2024年的第一個月尚未過半，海外已頻頻傳來固態電池技術“突破”的消息。

日本電池企業Maxwell開發出圓柱形全固態電池，容量達到200毫安時，比傳統方形電池容量高出25倍，且在耐熱性和循環壽命等方面都具有優良表現，樣品最早可于本月出貨。

美國固態電池公司QuantumScape宣稱，其固態電池通過了大眾集團的耐久性測試，可實現“充電循環超1000次，容量仍高于95%”，遠超出“700次充電循環中允許20%最大容量損失”的行業標準。

消息放出后，QS美股股價一度漲超50%。受此影響，A股市場中的固態電池板塊也開始接連飄紅，部分概念股甚至出現連板。資本市場的熱烈反映，將長時間來苦于技術研發的固態電池驟然推至聚光燈下。

對于固態電池來說，高安全性和高能量密度是核心競爭力，耐久性，即循環壽命，則是其需要補足的短板。由此看來，隨著固態電池研發戰線的不斷拉長，外界對其綜合表現的期待、要求也越來越高。高工鋰電注意到，過去一年公開中，已有全固態電池被疊加上了4C、6C的快充能力，愈發符合電池“終極形態”這一稱號。

與此同時，作為過渡方案、為全固態電池研發爭取窗口期的半固態電池，也進入了量產裝車的關鍵階段，2024年還將迎來產能的爬坡和市場需求的進一步釋放。據高工鋰電不完全統計，截至2023年12月，國內半固態電池的產能規劃累計超過298GWh，落地產能接近15GWh。同期，半固態電池出貨突破GWh級別，在2024年還有望實現5GWh級別。

進一步復盤發現，2023年（半）固態電池的發展呈現出三大明顯特質。

首先，技術方案多點散落，攻關圍繞著固態電解質展開。

理論上，在全固態電池中，固態電解質將實現對于電解液和隔膜的完全取代。固態電解質不易燃、耐高溫、化學活性低，能直接大幅提升電池在安全性上表現。

如果說高安全性是固態電池的“天賦”，那么它向上突破能量密度限制的可能性，則是固態電池在諸多新技術路徑中被認定為“終極電池”的核心因素。

固態電解質有更寬的電壓窗口（可達5V以上），因此能兼容更高比容量的正負極材料，如超高鎳正極、富鋰錳基正極、硅基負極和鋰金屬負極等。

據高工鋰電梳理，（半）固態電池產品普遍搭載高比容正負極材料使用，已公開半固態電池的單體能量密度可突破400Wh/kg，寧德時代凝聚態電池的單體能量密度為500Wh/kg，數值上已接近全固態電池的表現。

不過，固態電池的原生劣勢也來自于固態電解質。固態電解質與正負極材料之間接觸為固-固界面，會產生抗阻大、穩定性差的問題，由此進一步引發電池電量衰減和循環壽命的縮短。

目前，業內對這一難題的解決，主要通過改進固態電解質結構、成分，提高正負極材料的應力/應變等手段。例如，廣汽埃安對固態電解質成分進行特殊設計，令其可在負極表面誘導形成界面緩沖層，以降低界面阻抗、提升界面穩定性。

而由于此前技術路線選擇的不同，海外側重于硫化物固態電解質體系，國內側重于氧化物體系，具體對應產品的長短板也有所不同。硫化物材料電壓窗口低，直接影響了其與更高比容正負極材料的兼容性，有待修飾調整。

氧化物材料具備最高的電壓窗口，更適配高壓正極材料，且其制備對于環境要求不苛刻，經濟性強，利于大規模生產和應用。不過，其剛性太強、較為易碎，并不利于被集成到全固態電池中。

基于此判斷，接下來對于海外固態電池產品，需重點關注其在能量密度上的突破；而對于國內固態電池的研發來說，需要注意在硫化物或其他固態電解質體系研發進度上的追趕。

其次，賽道火熱，半固態電池量產先行。

從入局玩家來看，固態電池賽道有不少初創電池企業擠入，汽車主機廠的熱情則不斷升高，通過在內部組建自研團隊、對外還與電池廠商或初創企業進行合作，多處“押寶”。

不過，目前國內的頭部電池企業如寧德時代、比亞迪等，在固態電池的布局較為低調，集中在專利積累階段，并未對外公開產品。除了寧德時代表示將在2024年推動其500Wh/kg凝聚態電池的車規級應用之外，也暫未有更多明確的固態電池規劃公布。

從下游需求來看，目前，國內已上車半固態電池集中在蔚來、東風汽車的少數車型上，裝車隊伍有待進一步擴大。2024-2025年，明確公布半固態電池車型銷售計劃的也暫有上汽、廣汽等。

GGII數據顯示，2023年全年，國內半固態電池的出貨量已達到GWh級別。其中，以初創電池企業衛藍新能源為代表，其在2023年的固態電池裝車量便達到了0.8GWh。2024年，2024年，國內搭載（半）固態電池上市銷售的新車型將超過5款，出貨量有望實現5GWh。

與此同時，國內固態電池的產能規劃已經接近300GWh，2023年落地產能約15GWh。

不過，其所需固態電解質的產能并未跟上，僅有3家企業進行相關布局，目前暫未有產能落地。固態電解質及其他關鍵材料的供應，主要由固態電池企業的一體化產能，以及原正負極材料供應商進行小規模供應。

最后，窗口期任務緊迫：半固態降本，全固態挑戰“全能”。

將固態電池與同樣在近兩年被視為“新電池”代表的大圓柱電池進行后發現，雖然固態電池在國內的產能規劃更多，但其出貨量的不確定性卻更大。

國內外，大圓柱產能規劃同樣在300GWh級別，其中國內為150GWh，而2024年，僅是向特斯拉供應的大圓柱電池出貨量便有望達到30GWh；2025年隨著寧德時代、億緯鋰能的產品交付寶馬，大圓柱的市場空間還將進一步打開。頭部主機廠較為確定性的需求，為大圓柱電池市場的核心驅動因素。

反觀固態電池領域，2023年，部分半固態電池產品發布并裝車“亮相”：半固態電池在近兩年較為確定的訂單集中在造車新勢力蔚來上，除了3款搭載車型之外（蔚來ET7/東風E70/嵐圖追光），也并沒有公布意象需求的具體數字。

不難發現，在產能落地進度還遠遠不夠的情況下，國內半固態電池供給與需求不相匹配的跡象卻已經隱隱浮現。究其原因，主要是半固態電池的理論成本優勢還未能顯現。

無論是采用氧化物固態電解質體系，還是保留傳統電解液的使用，半固態電池與現有產線兼容度高，生產工藝挑戰小，因此在理論上可以提前進入產業化階段。

不過，國內不同固態電池企業對于其半固態電池成本的公開表述是有所差異的。清陶能源曾表示，其將于2024年上半年裝車的半固態電池，成本已接近液態鋰電池。而已經搭載于蔚來汽車上的衛藍半固態電池，據披露的單顆成本高達30萬元。

造成此現象有多重原因。

其一，其核心材料固態電解質產業鏈的發展處于早期，加工成本高昂。清陶能源由于具備一體化產能，在成本上才占有了一定優勢。

其二，為實現更高能量密度，半固態電池需采用更高比容的正負極材料，材料價格更高。

綜合衛藍新能源、清陶能源披露的數據來看，正、負極材料與制造費用共占據了超過7成的生產成本。半固態電池的降本空間，有待于材料技術的迭代和制備工藝的提高。但從投融資數據來看，資本仍集中在對于固態電池企業的多輪投資上，尚未深入到上游供應鏈如新型材料或生產設備工藝等領域。

其三，部分半固態電池的能量密度提升還較為有限，電池包單位成本由此未能降低。以300Wh/kg的單體能量密度來看，液態電池、大圓柱電池也可以實現，其量產經濟性也還更高。

其四，半固態電池的規模生產效應仍未顯現，有待隨著市場滲透率的提升。

值得注意的是，目前對于固態電池而言，市場正在期待著綜合高能量密度、高安全性、長電池壽命的全能型選手出現，這要求企業進行更為長足的規劃。

例如，近期國內出臺車網互動政策文件，提出了到2025年初步建成車網互動技術標準體系、2030年車網互動實現規模化應用的要求，這對于新能源汽車的電池循環壽命將提出更高要求。此背景下，電池耐久性將將從有待補齊的木桶短板，向技術攻關的重點方向轉變，繼而對量產也提出新的挑戰。

再如，已有多個固態電池產品集成了超充、快充的能力，如太藍新能源半固態電池可實現平均4C快充，豐田全固態電池產品可“充電10分鐘行駛1200公里”等，市場對于“終極電池”的胃口也隨之被不斷撐大。

總的來看，短期內降低半固態電池的成本，中長期占領全固態電池的技術高地和量產應用，對于相關研發團隊來說，是需要兩手抓的緊迫任務，卻又可能在內部形成互相競合的力量。

半固態電池還需要等待強勢車型或強勢主機廠的訂單，以在市場中站穩腳跟，并倒逼全固態電池的技術開發和工業化進展。

審核編輯：黃飛