固态电池:开启能源新纪元

在全球能源转型的大背景下,固态电池作为新一代电池技术,正逐渐成为能源领域的焦点。随着人们对可持续能源的需求不断增长,固态电池凭借其高能量密度、长循环寿命和高安全性等优势,被视为解决传统电池诸多弊端的关键技术,有望引领能源领域进入一个全新的时代。
传统液态电池在能量密度、安全性和充电速度等方面存在瓶颈,限制了其在电动汽车、储能系统等领域的进一步发展。而固态电池采用固态电解质替代传统的液态电解质,从根本上解决了液态电池的漏液、易燃等安全问题,同时显著提升了能量密度和充放电性能。这一技术突破,为电动汽车实现更长续航、更短充电时间提供了可能,也为大规模储能系统的安全稳定运行提供了有力保障。
目前,固态电池技术正处于快速发展阶段,众多企业和科研机构纷纷加大研发投入,推动其从实验室走向产业化应用。在这个过程中,涌现出了一批在固态电池领域具有核心技术和创新能力的企业,它们在技术研发、产品创新和市场拓展等方面取得了显著进展,成为推动固态电池产业发展的重要力量。接下来,就让我们走进这 20 家固态电池领域的核心公司,探寻它们的创新之路和发展前景。
固态电池的突破性创新
(一)技术原理与优势
固态电池,作为电池技术领域的革新者,与传统液态电池有着本质的区别。传统液态电池采用液态电解质,通过隔膜来防止正负极短路,而固态电池则以固态电解质取而代之 ,彻底摒弃了隔膜。这一结构上的重大变革,赋予了固态电池诸多卓越优势。
在能量密度方面,固态电池表现出色。由于能够直接采用金属锂作为负极,无需使用嵌锂的石墨负极,大大减少了负极材料的用量,从而显著提升了电池的能量密度。相关数据显示,固态电池的能量密度可达 300 - 400Wh/kg,远高于传统液态电池 200 - 300Wh/kg 的能量密度上限。这意味着在相同体积或重量下,固态电池能够存储更多的能量,为设备提供更持久的电力支持。以电动汽车为例,搭载固态电池的车辆续航里程有望大幅提升,有效解决了消费者对续航里程的担忧。
安全性是固态电池的另一大亮点。固态电解质具有不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液的特性,从根本上解决了传统液态电池存在的电解液泄漏和电极短路等安全隐患,极大地降低了热失控现象的发生概率。无论是在日常使用还是在极端条件下,固态电池都能为用户提供更可靠的安全保障。例如,在高温环境下,传统液态电池容易因电解液挥发而引发爆炸,而固态电池则能稳定运行,不会出现此类风险。
此外,固态电池在充电速度、循环寿命和使用温域等方面也展现出明显的优势。其快速充放电性能,能够大大缩短充电时间,为用户带来更便捷的使用体验;长循环寿命则意味着电池的更换频率降低,减少了使用成本;宽使用温域使固态电池能够在更广泛的环境条件下正常工作,拓展了其应用范围。
(二)关键技术突破

近年来,固态电池技术取得了一系列关键突破,为其产业化发展奠定了坚实基础。中科院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心王春阳研究员联合国际团队的研究成果,无疑是固态电池技术发展历程中的一个重要里程碑。
该团队利用原位透射电镜技术,首次在纳米尺度揭示了无机固态电解质中的软短路 - 硬短路转变机制及其背后的析锂动力学 。原位电镜观察发现,固态电解质内部的缺陷,如晶界、孔洞等,会诱导锂金属析出并互连,从而形成电子通路,导致固态电池短路。这一过程分为软短路和硬短路两个阶段。软短路源于纳米尺度上锂金属的瞬时析出与互连,形成瞬间导电通路;随着软短路的高频发生和短路电流增加,固态电解质会逐步形成记忆性导电通道,最终引发不可逆的硬短路 。
针对这一问题,研究团队通过深入研究,发现固态电池内部的微小裂缝处,纳米级的锂金属会像渗入金属的水银般 “腐蚀” 材料结构,导致电池从暂时漏电(软短路)逐渐发展为永久短路(硬短路) 。基于这些发现,研究团队巧妙地利用三维电子绝缘且机械弹性的聚合物网络,成功开发出无机 / 有机复合固态电解质 。这种复合电解质能够有效抑制固态电解质内部的锂金属析出、互连及其诱发的短路失效,显著提升了固态电解质的电化学稳定性,为解决固态电池的短路难题提供了创新的解决方案。
这一突破性发现,不仅为新型固态电解质的开发提供了重要的理论依据,也为固态电池的产业化发展扫除了一大障碍。它让我们对固态电解质的纳米尺度失效机理有了全新的认识,为进一步优化固态电池的性能指明了方向。随着这一技术的不断完善和应用,固态电池的安全性和稳定性将得到进一步提升,有望加速其在电动汽车、储能系统等领域的广泛应用。
产业爆发拐点已至
(一)政策推动
政策层面的大力支持,为固态电池产业的发展提供了强大的动力。工信部发布的《2025 年汽车标准化工作要点》明确提出,要加快全固态电池、动力电池在役检测、动力电池标识标签等标准研制 ,不断优化动力电池性能要求。这一举措旨在建立健全全固态电池标准体系,以高水平标准建设服务行业高质量发展。此前,工信部等八部门发布的《新型储能制造业高质量发展行动方案》中,也将固态电池列为重点攻关方向,支持锂电池、钠电池向固态化发展 ,并提出 2027 年前打造 3 - 5 家全球龙头企业。
在地方政策方面,珠海市工信局发布的《珠海市推动固态电池产业发展行动方案(2025 - 2030)(征求意见稿)》,明确了固态电池发展的时间节点,目标到 2027 年形成固态电池产业集群,2030 年实现批量交付,产业形成初步规模 。上海市发布的《新型储能示范引领创新发展工作方案》计划到 2030 年建成覆盖固态电池上下游的完整产业链,通过税收优惠、研发补贴等政策构建产业生态 。这些政策的出台,形成了 “中央政策定调 + 地方试点推进” 的立体化支持体系,为固态电池产业的发展创造了良好的政策环境,有力地推动了产业的快速发展。
(二)市场需求增长
市场需求的快速增长,是固态电池产业发展的重要驱动力。在新能源汽车领域,消费者对续航里程和充电速度的要求不断提高,传统液态电池已难以满足这些需求。固态电池凭借其高能量密度和快速充放电性能,成为解决这一问题的关键技术。搭载固态电池的电动汽车,续航里程有望大幅提升,充电时间则可大幅缩短,这将极大地提升消费者的使用体验,促进新能源汽车的普及。相关数据显示,2023 - 2030 年,全球固态电池市场规模预计将以 34.2% 的复合年增长率增长 ,到 2030 年,全球固态电池出货量有望激增至 643GWh 。

储能领域对固态电池的需求也在迅速增长。随着可再生能源的广泛应用,储能技术的重要性日益凸显。固态电池具有高能量密度、长循环寿命和高安全性等优势,非常适合用于大规模储能系统,能够有效解决可再生能源发电的间歇性和不稳定性问题,提高能源利用效率。在电网储能、家庭储能和分布式能源存储等领域,固态电池都有着广阔的应用前景。
(三)企业积极布局
各大车企和电池企业纷纷积极布局固态电池领域,加速技术研发和产业化进程。比亚迪计划 2027 年启动批量示范装车,丰田预计 2027 年实现全固态电池装车测试,三星 SDI 也将在 2027 年启动量产 。宁德时代作为全球动力电池龙头,在固态电池领域研发投入巨大,其硫化物全固态电池能量密度突破 500Wh/kg,计划 2027 年小批量生产,凝聚态电池(半固态)已装车测试,全固态电池量产良率达 92%,并获宝马 200GWh 订单 。广汽集团成功打通全固态电池的全流程制造工艺,预计 2026 年正式装车,并搭载于昊铂车型上 。这些企业的积极布局,充分体现了固态电池产业发展的紧迫性和巨大潜力,也将进一步推动固态电池技术的成熟和产业化应用。
20 家核心公司全景扫描
(一)原材料供应商
三祥新材:作为国内锆系产品龙头企业,在固态电池细分领域占据重要地位,尤其是在工业级海绵锆方面,市占率超 50%,是亚洲最大的工业级海绵锆生产企业 。公司在固态电池电解质材料研发上成果显著,涵盖 LLZO、LLZTO 等系列含锆氧化物固态电解质粉体材料,氧化物电解质已完成送样,氧化物系列电解质中试生产线也在规划建设中 。在氯化物电解质开发上,建成锆基氯化物材料制备工艺小试开发线,产品已向下游固态电池工厂小批量供货 。公司规划年产 10 万吨氧氯化锆及 2000 吨纳米氧化锆,能为氧化物固态电解质材料提供关键原材料,在成本控制和供应稳定性上优势明显 。已与部分固态电池企业建立合作关系,产品获清陶能源等业内领先企业认可。
天赐材料:全球最大的硫化物电解质前驱体供应商,市占率超 60% 。2024 年硫化物电解质量产线投产,成本较日企低 40% 。公司在半固态 / 固态电池电解质方面有专利布局,凭借其在电解液领域的深厚技术积累和大规模生产能力,为固态电池产业提供了关键的原材料支持,在硫化物电解质前驱体市场占据主导地位,与众多电池企业建立了稳定的合作关系,保障了固态电池原材料的稳定供应。
东方锆业:全球最大固态电解质锆源(氧化锆)供应商,市占率超 50% ,2025 年高纯度纳米氧化锆(用于 LLZO)产能达 1 万吨 。公司在锆基固态电池电解质材料领域优势显著,其锆材料产品广泛应用于固态电池的关键环节,是锆材料领域的龙头企业,在固态电池产业链中不可或缺,为固态电池的性能提升提供了基础材料保障。
(二)正负极材料制造商
容百科技:全球超高镍(Ni≥90%)正极市占率第一 ,在适用于全固态电池的改性高镍 / 超高镍正极材料方面均有技术储备及专利布局 。公司已有的正极产线可兼容生产固态电池正极材料,具备固态电池正极材料量产能力 。2024 年出货超 2.7 万吨超高镍三元材料,应用于智己 L6、蔚来 ET7 等车型,能量密度达 360 - 368Wh/kg,在半固态电池领域稳定供货 。还开发了适配干法工艺的单晶 / 多晶三元正极材料,通过原位包覆工艺实现快离子导体包覆,解决固 - 固界面兼容性问题。2025 年 1 月获批硫化物电解质专利,核心参数优势显著,提升了离子导电性和界面稳定性 。与 40 余家电池及整车企业合作推进技术落地,全球化产能扩张,韩国基地一期满产,二期 2025 年 H2 试生产,波兰基地首期项目启动,北美子公司完成注册 。
贝特瑞:全球硅基负极龙头,适配锂金属负极预锂化技术,硅碳负极比容量突破 2000mAh/g,供货赣锋锂业、辉能科技 。公司在负极材料领域技术领先,不断创新研发,其硅基负极材料在能量密度和循环性能上表现出色,能够满足固态电池对负极材料的高要求,为固态电池的高性能运行提供了有力支持,与多家知名电池企业建立合作,推动硅基负极材料在固态电池中的应用。
(三)电池制造商
宁德时代:全球动力电池龙头,在固态电池领域研发投入巨大 。硫化物全固态电池能量密度突破 500Wh/kg,计划 2027 年小批量生产,凝聚态电池(半固态)已装车测试,全固态电池量产良率达 92%,并获宝马 200GWh 订单 。公司拥有硫化物全固态电池技术专利超 2000 项 ,通过持续的技术创新和大规模的生产投入,引领固态电池技术发展潮流,其先进的技术和稳定的产品质量,赢得了众多车企的信任与合作,加速了固态电池在新能源汽车领域的应用进程。
孚能科技:全球软包半固态电池龙头,奔驰独家供应商 。330Wh/kg 半固态电池 2024 年量产,2030 年全固态电池能量密度目标 800Wh/kg 。公司专注于软包电池技术,在半固态电池领域取得领先地位,凭借其独特的电池设计和制造工艺,为高端汽车品牌提供高性能的电池产品,在固态电池技术研发上持续投入,朝着更高能量密度的全固态电池目标迈进。
鹏辉能源:固态电池应用先锋,率先实现消费电子领域固态电池量产,并拓展至新能源汽车市场 。公司在电池应用领域积极探索,敏锐捕捉市场需求,将固态电池率先应用于消费电子领域,积累了丰富的实践经验,进而向新能源汽车市场拓展,为固态电池的多元化应用做出了积极贡献,推动了固态电池在不同领域的普及。
(四)设备与封装技术企业
先导智能:全球唯一提供固态电池全段设备(涂布 - 热压 - 封装)的企业,市占率超 70% 。2024 年推出全固态电池干法电极设备,生产效率提升 50% 。先后突破固态电池制造核心工艺技术壁垒,打通全固态电池量产的全工艺环节,实现从全固态电极制备、全固态电解质膜制备及复合、裸电芯组装到致密化、高压化成分容等全固态电池制造整线解决方案的全面覆盖 。关键设备在电芯结构缓冲件成形、无隔膜叠片、连续致密化、高压化成分容等技术方面极具优势,采用领先的干法电极工艺与高度集成化设计,全固态电池整线解决方案可实现整体设备成本降低 30%,工序数量减少 15%,人力需求减少 20%,电池综合性能提升 40% 。已向欧、美、日、韩等国家和地区的头部电池客户、知名车企和新兴电池客户交付固态电池生产设备,并获重复订单 。
科森科技:全球唯一量产铝塑膜 - 金属复合封装结构的企业,气密性达航天级标准,配套比亚迪刀片固态电池,良品率 99.8% 。公司专注于封装技术创新,其研发的铝塑膜 - 金属复合封装结构具有极高的气密性,能够有效保护电池内部结构,提高电池的安全性和稳定性,为固态电池的封装提供了可靠的解决方案,与比亚迪等知名企业合作,助力固态电池的商业化应用。
投资机遇与挑战
(一)投资前景

固态电池产业的快速发展,为投资者带来了前所未有的机遇。随着技术的不断突破和产业化进程的加速,固态电池市场规模将呈现爆发式增长。在这个过程中,相关公司的增长潜力巨大。
从原材料供应商到电池制造商,再到设备与封装技术企业,整个固态电池产业链上的企业都将受益于产业的发展。例如,三祥新材、天赐材料、东方锆业等原材料供应商,凭借其在关键原材料领域的技术优势和市场地位,将在固态电池产业的发展中获得稳定的订单和利润增长 。容百科技、贝特瑞等正负极材料制造商,通过不断创新研发,提升产品性能,满足固态电池对正负极材料的高要求,有望在市场竞争中脱颖而出,实现业绩的快速增长 。宁德时代、孚能科技、鹏辉能源等电池制造商,作为固态电池产业的核心企业,将在技术创新和市场拓展方面发挥重要作用,其市场份额和盈利能力有望进一步提升 。先导智能、科森科技等设备与封装技术企业,为固态电池的生产提供关键的设备和封装技术支持,随着固态电池产业的规模化发展,其业务量和收入也将迎来大幅增长 。
(二)面临挑战
尽管固态电池产业前景广阔,但在发展过程中仍面临诸多挑战。
在技术层面,虽然固态电池技术取得了显著进展,但仍有一些关键技术难题有待进一步攻克。例如,固态电解质的离子电导率和界面稳定性问题,仍然是制约固态电池性能提升的重要因素。此外,固态电池的生产工艺还不够成熟,需要进一步优化和完善,以提高生产效率和产品质量。
成本是固态电池产业化面临的另一大挑战。目前,固态电池的生产成本较高,主要原因在于原材料成本高、生产工艺复杂以及规模化程度低。要实现固态电池的大规模商业化应用,必须降低成本,提高性价比。这需要企业在原材料采购、生产工艺优化和规模化生产等方面不断努力,同时也需要政府和行业协会的支持与引导。
市场竞争也是固态电池企业面临的挑战之一。随着固态电池产业的热度不断攀升,越来越多的企业进入这个领域,市场竞争日益激烈。在激烈的市场竞争中,企业需要不断提升自身的技术实力、产品质量和品牌影响力,才能在市场中占据一席之地。此外,企业还需要加强与上下游企业的合作,共同构建完善的产业链生态,实现互利共赢。
未来展望
固态电池产业正站在历史的新起点上,迎来了前所未有的发展机遇。随着技术的不断突破、政策的大力支持和市场需求的持续增长,固态电池有望在未来几年内实现大规模商业化应用,成为能源领域的重要支柱。
这 20 家核心公司作为固态电池产业的中坚力量,在技术研发、产品创新和市场拓展等方面发挥着引领作用。它们的成功经验和创新成果,将为整个产业的发展提供宝贵的借鉴和启示。在未来的发展中,这些公司有望继续加大研发投入,不断提升技术水平和产品质量,拓展市场份额,实现更大的发展。
同时,我们也期待更多的企业和科研机构能够加入到固态电池产业的发展中来,共同推动技术创新和产业升级。政府和行业协会应进一步加强政策支持和引导,完善产业标准和规范,营造良好的产业发展环境。投资者也应关注固态电池产业的投资机会,为产业的发展提供资金支持。

固态电池产业的发展前景广阔,潜力巨大。让我们共同关注和支持固态电池产业的发展,期待它为我们的生活带来更多的便利和改变,为全球能源转型和可持续发展做出更大的贡献。