1、分析师分析师赵璐赵璐登记编号:S1220524010001固态电池产业加速发展,关注设备投资机遇机 械 团 队机 械 团 队 行 业 深 度 报 告行 业 深 度 报 告证券研究报告|机械设备|2025年07月31日报告摘要 全固态电池:全固态电池:核心是将电解液将电解液+隔膜替换为固态电解质隔膜替换为固态电解质。固态电解质虽然本身不能提升能量密度,但相比电解液,固态电解质具备更稳定、更安全,电化学窗口宽(可达到5V以上)等性质,因此可以兼容高比容量的正负极,如高电压正极、富锂基、硅负极、锂金属负极等材料,进而大幅提升电芯能量密度。此外,在安全性方面,固态电解质的热稳定性、化学稳定性较高,不会
2、泄漏、燃烧或爆炸,从而降低了热失控的风险,提高了电池的本征安全性。进展方面,各电池厂/车企在2027年前后量产,预估产量可于2027年前达GWh 水平,各国普遍规划2030年能量密度达500Wh/kg。对此,日、韩联盟式研发,欧美自主研发+投资入局,各国开启“军备竞赛”,各国均出台政策支持。国内国资委国内国资委、工信部也先后出台重大支持项目工信部也先后出台重大支持项目,2525、2626、2727年分别年分别有工信部项目中期审查有工信部项目中期审查、硫化物全固态装车示范硫化物全固态装车示范(能量密度能量密度400400Wh/kg)Wh/kg)、10001000辆示范性装车应用等关键节点辆示范性
3、装车应用等关键节点。在支持政策加持下,国内固态电池商业落地有望加速。半固态电池半固态电池:是在锂离子电池中引入固态电解质锂离子电池中引入固态电解质,同时同时保留少量电解液保留少量电解液,正负极为三元/磷酸铁锂/磷酸锰铁锂+石墨/硅碳/锂金属,制备工艺仍主要沿用传统锂离子电池工艺与装配技术。目前,国内半固态电池产业化进度领先海外2-3年,在技术与成本上基本达到商业化量产要求。电解质电解质:主要分为硫化物、氧化物、聚合物、复合固态电解质等路线。综合来看,硫化物综合表现最佳硫化物综合表现最佳(尤其在离子电导率尤其在离子电导率、电化学稳定窗口等方面电化学稳定窗口等方面),但需突破成本但需突破成本问题问
4、题。分地区来看,亚洲更关注硫化物路线,北美、欧洲更关注聚合物、氧化物路线。SMM预计到2035年,硫化物的路线占比有望达到43%左右,有望逐步成为主流路线。正负极材料正负极材料:1)正极:固态电池的正极材料可以继续沿用当前的磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、三元NCM等材料体系,其中比较常用的材料主要是高镍多元材料、富锂锰基材料。2)目前已广泛应用的负极材料包括石墨类、L4T5O12、无定形碳(硬碳、软碳)、硅基材料、锂合金等。固态电池的负极材料主要有碳族负极、硅基负极、金属锂负极3类。其中,锂金属锂金属、硅负极最具成为固态电池负极材料的潜力硅负极最具成为固态电池负极材料的潜力。3)但目前,正极-电解
5、质仍然存在物理接触不良、空间电荷层、元素交叉扩散,负极-电解质存在弱稳定性、物理接触不良等问题。设备变化设备变化:EV Tank在白皮书中指出,全固态电池在纤维化纤维化、胶框印刷胶框印刷、等静压环节等静压环节需要引进全新的定制设备,在干混干混、辊压辊压、叠片叠片、化成分容化成分容环节,需要对设备进行精细化升级改造,在其他工序段则对现有设备进行适当改造。据Ofweek锂电网,目前,液态电池单液态电池单GWhGWh设备成本约为设备成本约为1 1亿元亿元,而全固态电池约为而全固态电池约为4 4-5 5亿元亿元。这种差异主要源于设备效率降低、设备数量增加(等静压机需多台配置提升产能)、干法工艺难度指数
6、级上升三个方面,但随着未来设备国产替代+规模效应显现,设备有望逐渐降本。根据我们的初步测算,预计到2030年固态电池出货量将达到209GWh,其中,半固态电池147GWh,全固态63GWh。预计预计20302030年固态电池设备市场规模约为年固态电池设备市场规模约为408408亿元亿元,其中半固态设备市场规模220亿元,全固态设备市场规模189亿元。当前,固态电池设备企业形成“传统锂电龙头转型传统锂电龙头转型+新兴势力专精新兴势力专精”的双轮驱动格局,液态电池龙头设备企业依托规模化制造经验快速切入,而清陶能源等则通过全链条自研构建技术护城河。随着2025年固态电池初步商业化,国产设备商有望复制