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2024年中国固态电池行业市场前景预测研究报告(简版)
2024-03-27 来源:中商产业研究院
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关键词: 固态电池

中商情报网讯:固态电池具有高能量密度、高安全性、循环寿命长等优势,被视为最具前景的下一代动力电池技术之一,在移动设备、储能、新能源汽车等领域具有广泛应用前景。近年来,随着新能源汽车市场的不断发展,国内固态电池需求量快速增长,固态电池产业化加速推进,有望成为未来电池市场的主流产品。


一、固态电池行业概况

固态电池,就是使用固态电解质的电池。固态电池是一种新型电池技术,相对于传统电池,固态电池具有高能量密度、高安全性、循环寿命长等优点。按照固态电解质含量,固态电池可分为半固态电池和全固态电池等类型,通常将电池内液体含量10%作为区分半固态电池和液态电池的分界线,而全固态电池将完全使用固态电解质,液体含量将降为0%。

资料来源:中商产业研究院整理


当前,固态电解质技术路线有氧化物固态电解质、硫化物固态电解质、卤化物固态电解质、氢化物固态电解质、薄膜固态电质、聚合物固态电解质等6种技术路线,其中聚合物、氧化物、硫化物为三大主流固态电解质技术路线。

资料来源:中商产业研究院整理


从产业链来看,固态电池产业链上游为基础材料及设备,包括原材料矿产、电芯材料以及生产设备;中游为电池包加工制备,包括电池封装集成、电源管理系统方案设计;下游为应用领域,包括新能源汽车、消费电子、储能、电动工具等。

资料来源:中商产业研究院整理


二、固态电池行业发展政策

近年来,我国政府相关部门出台了一系列政策,支持固态电池产业的发展。2020年10月,国务院发布的《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》首次将固态电池列入行业重点发展对象并提出加快研发和产业化进程。2023年1月,工信部等六部门联合发布的《关于推动能源电子产业发展的指导意见》,进一步提出加强固态电池标准体系研究。政策的发布为固态电池行业的发展提供了明确、广阔的市场前景,为企业提供了良好的生产经营环境。

资料来源:中商产业研究院整理


三、固态电池行业发展现状

1.固态电池出货量

近年来,在新能源汽车市场的推动下,全球固态电池出货量持续增长。中商产业研究院发布的《2022-2027年中国固态锂电池产业发展趋势及投资风险研究报告》显示,2023年全球固态电池出货量约为1GWh,主要以半固态电池为主。随着技术的不断进步和市场的不断扩大,固态电池有望成为主导电池技术之一。中商产业研究院分析师预测,2024年全球固态电池出货量将达到3.3GWh,2030年出货量将增长至614.1GWh。

数据来源:EVTank、中商产业研究院整理


2.固态电池市场空间

近几年国家不断重视固态电池行业的发展,各大高校单位已开始对固态电池进行研发。尽管目前我国固态电池行业正处于起步阶段,随着技术进步,固态电池有望实现大规模商业化应用。中商产业研究院发布的《2022-2027年中国固态锂电池产业发展趋势及投资风险研究报告》显示,2023年中国固态电池的市场空间达到约10亿元。中商产业研究院分析师预测,2024年中国固态电池市场空间将达到17亿元,2030年将增至200亿元。

数据来源:中商产业研究院整理


3.固态电池专利申请情况

近年来,中国在固态电池技术研发和创新方面取得了显著进展,成为全球固态电池技术的重要来源国之一。中商产业研究院发布的《2022-2027年中国固态锂电池产业发展趋势及投资风险研究报告》显示,2023年全球固态电池技术专利申请量和授权量分别达到1550件和254件。


在固态电池相关的领域中,专利申请量位于第一梯队的有:丰田自动车株式会社、株式会社LG新能源和通用汽车环球科技运作有限责任公司,专利数量均超150件。专利数量位于第二梯队(100-150件)的申请人有现代自动车株式会社、中国科学院物理研究所、北京卫蓝新能源科技有限公司。

数据来源:中商产业研究院整理


4.固态电池企业布局

固态电池被认为是具备潜在应用前景的下一代电池技术路线,多家企业发布固态电池项目投建计划及进展,固态电池已然成为当前新能源电池领域的又一大“产业风口”。一方面,国内固态电池龙头企业辉能科技、卫蓝新能源、太蓝新能源、清陶能源等纷纷表示2024年将开启固态电池批量交付模式,而以宁德时代为代表的传统锂电池龙头企业正在加紧推动固态电池的研发及车规级应用。

资料来源:中商产业研究院整理


5.车企固态电池装车进程及规划情况

目前国内外多家新能源车企宣布了半固态电池装车规划,2024年蔚来、上汽等车企有望批量生产半固态电池车型,广汽、长安等也计划在明后年推出半固态电池车型。综合来看,2024年半固态电池量产装车有望加速,市场普遍预计全固态电池产业化时间节点将在2030年左右,前期将以半固态发展路线为过渡。

资料来源:中商产业研究院整理


四、固态电池行业重点企业

1.宁德时代

宁德时代新能源科技股份有限公司是一家全球领先的锂离子电池研发制造企业,成立于2011年,总部位于中国福建省宁德市。宁德时代专注于新能源汽车动力电池系统、储能系统的研发、生产和销售,同时也在电池材料、电池回收和再利用、电池管理系统、智能制造设备等领域有着深厚的积累和核心技术。当前,宁德时代一直在固态电池技术研发方面保持领先,关注氧化物、硫化物、聚合物等不同的固态电解质技术路线,并加大研发投入。


从经营情况来看,2023年宁德时代实现营业收入4009.17亿元,同比增长22.01%;归属于上市公司股东的净利润为441.21亿元,同比增长43.58%。

数据来源:中商产业研究院整理


2.亿纬锂能

亿纬锂能是一家专注于高性能锂一次电池和二次电池研发、生产和销售的高新技术企业,成立于2001年,总部位于中国广东省惠州市。亿纬锂能不仅在传统电池业务上持续巩固市场地位,同时在前沿电池技术上积极布局,以适应全球新能源和智能设备市场快速增长的需求,推动绿色能源和低碳技术的发展。当前,亿纬锂能已经进行了固态电池技术的深入布局和研发,其固态电池产品采用了卤化物电解质制备的全固态薄膜软包电池技术,致力于提升能量密度、安全性及循环寿命,满足未来更高标准的市场需求。


从经营情况来看,2023年前三季度亿纬锂能实现营业收入355.29亿元,同比增长46.31%;实现归母净利润34.24亿元,同比增长28.47%。


数据来源:中商产业研究院整理


3.赣锋锂业

江西赣锋锂业股份有限公司成立于2000年,总部位于江西省新余市,是中国乃至全球领先的锂化合物及金属锂生产商,专注于锂资源的综合开发和利用,尤其是在锂电新能源材料领域处于行业领先地位。在固态电池领域,赣锋锂业积极开展固态电池的研发与产业化工作,致力于解决固态电池的关键技术难题,包括固态电解质的研发、电极材料优化以及电池系统的集成等,以期在未来的新能源汽车和储能市场抢占先机。


从经营情况来看,2023年前三季度赣锋锂业主营收入256.82亿元,同比下降6.99%;归母净利润60.1亿元,同比下降59.38%。

数据来源:中商产业研究院整理


4.蜂巢能源

蜂巢能源科技有限公司是一家专注于新能源汽车动力电池及储能电池研发、生产和销售的高科技企业,脱胎于长城汽车的动力电池事业部,于2018年正式独立注册成立,并在江苏省常州市设立总部。蜂巢能源成立以来,积极投入三元NCM、磷酸铁锂(LFP)、无钴电池及固态电池等多条技术路线的研发与生产,是全球率先实现无钴电池大规模量产的企业之一。在固态电池领域,蜂巢能源在2023年推出了其全球首款方形半固态电池——二代果冻电池,采用了二代果冻电解质技术和一体化复合正极技术,显著提升了安全性和能量密度。


5.国轩高科

国轩高科股份有限公司是一家专注于新能源汽车动力锂电池的研发、生产和销售的高新技术企业,成立于2006年,总部位于中国安徽省合肥市。国轩高科同时也是国内最早从事新能源汽车动力锂离子电池自主研发、生产和销售的企业之一,其产品主要应用于纯电动和插电式混合动力汽车的动力电池系统。在固态电池领域,国轩高科致力于固态电池材料、固态电解质膜、固态电池单体以及电池系统的研发工作,力求解决固态电池的关键技术难题,提升电池的能量密度、安全性及循环寿命。当前,国轩高科固态电池能量密度达260Wh/kg、160KWh三元半固态电池包已经装车应用,360Wh/kg三元半固态电池将在2024年量产。


从经营情况来看,2023年前三季度国轩高科实现营业收入217.78亿元,同比增长50.96%;实现归母净利润2.92亿元,同比增长94.65%。

数据来源:中商产业研究院整理


五、固态电池行业发展前景

1.政策支持行业发展

中国政府高度重视固态电池的研发与产业化进程。近年来,《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》《关于推动能源电子产业发展的指导意见》《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》等一系列政策文件的发布为固态电池行业的发展提供了明确、广阔的市场前景,并为企业提供了良好的生产经营环境。这些政策不仅鼓励企业加大研发力度,还推动了固态电池在新能源汽车等领域的应用。


2.固态电池技术水平提高

随着科研机构和企业的不断投入,国内固态电池的技术水平正快速提高。在材料创新方面,通过热脉冲烧结技术,成功制备了具有优异性能的LATP固态电解质,显著提高了离子导电性。同时,利用新型的正负极材料,如硅碳负极和富锂正极,实现了能量密度的提升和循环稳定性的增强。在生产工艺方面,采用了先进的热脉冲烧结技术,实现了对LATP纳米线的选择性生长和与LiCoO2阴极材料的界面融合,避免了不必要的相扩散,提高了电池的循环稳定性。此外,通过优化电池结构和材料,中国固态电池的能量密度得到了显著提升。一些领先的电池制造商,如广汽埃安,已成功将其固态电池的能量密度提高到350wh/kg的水平,这在同重量下能实现更高的电量存储。


3.固态电池产业化进程加速

随着技术的不断进步,中国的固态电池产业化进程也在加速推进,多家企业布局固态电池的生产线,并计划在未来几年内实现大规模量产。展望未来,随着政策的持续支持、技术的不断进步和市场的不断扩大,中国的固态电池产业化进程将进一步加速。固态电池有望在未来成为主导的电池技术之一,为新能源汽车市场注入新的活力。