摘要：2024年以来，固态电池的积极信号持续聚积，结合2025年固态电池行业的重要催化来看，我们认为2025年是半固态电池成熟产品推出并逐步放量，全固态技术路线逐步明晰并收敛的重要年份。我们测算2030年全球固态电池出货量将达到642.6GWh，2024-2030年

摘要

2024年以来，固态电池的积极信号持续聚积，结合2025年固态电池行业的重要催化来看，我们认为2025年是半固态电池成熟产品推出并逐步放量，全固态技术路线逐步明晰并收敛的重要年份。我们测算2030年全球固态电池出货量将达到642.6GWh，2024-2030年CAGR达到133%。

固态电池可分为聚合物、氧化物、硫化物、卤化物四种体系，核心工艺在于固态电解质成膜环节。各国在技术路线和发展程度上各有侧重，中日固态电池研发与产业化进展领先。

上游资源：产业化较快的氧化物路线有望带动锆相关需求增长；硫化物及金属锂负极产业化对锂单耗有望翻倍。

电池材料：固态电解质先行，关注导电剂、硅负极、半固态隔膜等受益行业β的交集环节。

设备：今明两年或为固态电池工艺和设备快速发展阶段，中长期看，核心固态电池设备有望量价齐升。

电池厂商：产能布局领先、率先规模化生产的企业有望形成竞争优势。

下游应用：固态电池已成为新能源汽车新一轮技术竞赛的重要方向，人形机器人、eVTOL、消费电子等固态电池高端应用2025年有望进一步放量。

固态电池产业化信号已至

固态电池与液态锂电池的核心区别是固态电解质取代隔膜和电解液，具有高能量密度、高可靠性等优势，有望成为新一代电池，在新能源汽车、储能和消费电子等领域实现广泛应用。

液态、全固态电池工作原理示意图

资料来源：村田官网

2024年以来，固态电池的积极信号持续聚积，头部电池厂、整车厂以及专家学者对全固态电池的装车节奏预期逐步收敛，即2027年小批量/示范性上车，2030年大规模量产，装车节点明确，我们认为市场也将逐步凝聚共识，技术路线明晰、锂电设备先行、锂资源需求打开新增量。

结合2025年固态电池行业的重要催化来看，我们认为2025年是半固态电池成熟产品推出并逐步放量，全固态技术路线逐步明晰并收敛的重要年份。

市场空间：根据中信证券研究部电池与能源管理组测算，2030年全球固态电池出货量将达到642.6GWh（包含半固态电池和全固态电池），2024-2030年CAGR达到133%。其中新能源汽车领域固态电池的渗透率有望达到25%，消费电子行业渗透率达到50%，eVTOL领域的渗透率达到60%。

固态电池产业格局演变路线图预测

资料来源：中信证券研究部预测、绘制

技术解析

核心在于固态电解质成膜

（一）电解质技术路线

根据固态电解质的材料不同，固态电池可分为聚合物、氧化物、硫化物、卤化物四种体系：

1）聚合物具有良好的工艺成熟度和较低的成本，是目前成熟度最高的固态电解质；

2）氧化物稳定性最高，因此安全系数较高，由于其与电极界面接触较差，目前主要用于添加部分电解液的半固态电池中；

3）硫化物固态电池的能量密度最高，并具有较好的离子电导率和加工性能，是具有未来发展潜力的固态电解质；

4）卤化物电解质目前主要集中在基础科学研究层面，产业化进程较为缓慢。

聚合物、氧化物、硫化物三大技术路线对比

资料来源：Recent progress of the solid-state electrolytes for high-energy metal-based batteries（FAN L， WEI S Y， LI S Y， et al.，2018），Solid-State Battery Roadmap 2035+（D. Wu， F. Wu，2022），《中国锂电行业发展德勤观察2.0“电池风云”》（德勤管理咨询，2022）、《全固态锂电池固态电解质研究进展》（刘昕，王丽妲，王占魁等，2022），中信证券研究部

（二）制造工艺

固态电池的制造工艺主要包括电极极片制造、固态电解质膜制造、电芯组装与化成环节，与液态电池具有诸多相似性，但有以下区别：

1）固态电池正极材料复合化，即固态电解质与正极活性物质的混合体作为复合正极；

2）电解质添加方式不同，液态电池是在极耳焊接后将电解液注入电池内并进行封装，而固态电解质需在延压完成的复合正极上再进行一次涂布；

3）固态电池使用叠片形式封装，而液态锂离子电池极片可用卷绕或者叠片的方式组合；

4）固态电池将采用金属锂负极，不同于传统石墨负极的浆料涂布延压，而是金属挤出延压成型。

固态电池的核心工艺在于固态电解质成膜环节，可分为干法、湿法和其他工艺。

聚合物因加工性能最优，具有最强的工艺兼容性；硫化物对环境要求较高，不适合高温条件的挤出法和小尺寸的沉积法；氧化物因具有陶瓷特性，脆性高，适用于沉积与流延成型法。

固态电池制造的三大工艺环节

资料来源：《Solid-State Battery Roadmap 2035+》（Fraunhofer，2022），中信证券研究部

制造工艺路线对比

资料来源：中信证券研究部

（三）各国技术路线各不相同

日韩、欧美、中国是固态电池研发主力，在技术路线和发展程度上各有侧重。

日韩集中于硫化物全固态电池方向，固态电池专利方面居垄断地位；欧美各企业路线各异，头部车企与初创固态电池企业强强联合；中国固态电池厂与车企合作密切，集中氧化物半固态电池，量产及装车进程较快。

全球各个国家地区固态电池产业化路线及特点

资料来源：《全固态电池的研究进展与挑战——以表征技术和理论机制的突破推动全固态电池的原始创新》（2023年4月 周静颖，胡晨吉，郜一蓉等），日本经济新闻，各固态电池公司公告、官网及官方微信公众号，“2023上汽技术之旅——走进固态电池”（2023年8月 上汽集团、清陶能源），中信证券研究部

国内外产业化进程

中日研发与进展领先

我们梳理了全球主要国家地区重点公司的固态电池研发与产业化进展：

中国半固态电池的商业化进展迅速，但全固态电池仍以2027年批量生产为目标；日本技术路线选择均为硫化物全固态，以丰田、本田、日产三大车企为主要引领者；韩国以三大电池厂为主力，正在进行中试线的建设；美国方面正在攻关氧化物锂金属固态电池和硫化物全固态电池。

固态电池产业化齐头并进

资料来源：GGII（含预测），中商产业研究院（含预测），中信证券研究部

固态锂电池相关企业在世界范围内的分布

资料来源：各公司官网，中信证券研究部

综合来看，全球固态电池研发与产业化进展，中日领先。我们从顶层设计、产业化路径选择、以及底层产业化条件三个维度对比中日固态电池产业：

1）顶层设计：攻守战略不同，中国固态电池研发将在学习中赶超，中国顶层设计在2024年已发生明确的边际变化；

2）路线与路径选择：固态电池下半场的产业化竞争已经拉开序幕，中国“小步快跑”的策略将会充分展现优势；

3）底层产业化条件：产业链完备+大消费市场，中国固态电池产业化条件充沛。

中日固态电池产业对比逻辑示意图

资料来源：中信证券研究部绘制

具体看中国固态电池产业的“小步快跑”策略，主要体现在两个层面：

1）技术路线选择，日本押注硫化物全固态，中国选择以氧化物半固态量产起步，逐步过渡到全固态电池；

2）产业化路径选择，日本选择直接将原型全固态电池应用于HEV小电池，而中国先用量产半固态电池作为动力电池装车销售，我们测算后者BEV动力电池带来电解质需求空间至少是HEV的5倍以上，规模效应更为显著。

中日固态电池产业化的“一步到位”VS“小步快跑”

资料来源：logo来自各公司官网，丰田官网，丰田中国官网，智己微信公众号，卫蓝新能源微信公众号，中信证券研究部

产业化瓶颈与突围路径

我们归纳影响固态电池产业化的核心问题主要有：1）成本居高，经济性差；2）高电导率和加工性能难以兼顾；3）固态电解质与电极材料之间界面接触差。

针对上述问题，解决思路有：

1）半固态电池先产业化，规模效应降低电解质材料成本提高经济性；

2）电解质复合化，结合多类电解质性能优势，是固态电池电解质克服性能瓶颈的重要发展方向；

3）界面工程与改性，通过材料与工艺两个维度实现改善：优化材料体系、材料表面包覆、增大电解质成膜压力、原位凝固等。

固态电池发展面临的问题及解决思路

资料来源：《下一代动力电池技术：固态锂离子电池技术前景几何？》（王雷）中国石化杂志2023年第4期，中信证券研究部

产业链投资解析

我们将固态电池产业链划分为上游资源、电池材料、设备、固态电池厂商以及下游应用环节，并逐一进行梳理。

（一）上游资源

（1）锆：产业化较快的氧化物路线有望带动锆相关需求增长

固态电池行业蓬勃发展，国内企业布局最多的氧化物路线中LLZO电解质应用前景最佳。LLZO电解质中的稀有金属为镧和锆，其中镧的供应稳定可控，而锆为最紧缺成分，对外依存度高。

我们测算2030年固态电池领域对二氧化锆的需求量将达7.8万吨，对应2024-2030年CAGR为106.7%。全球范围内矿山巨头扩产计划有限，锆矿供应整体呈下滑趋势，国内头部锆材生产商竞争优势巩固。

2022-2030年固态电池领域氧化锆市场空间

资料来源：EVTank（全球固态电池出货量预测），《锂离子电池氧化物固态电解质研究进展》（姚忠冉、孙强、顾骁勇等），中信证券研究部预测

（2）锂：预计2030年固态电池有望带动全球碳酸锂需求量额外增长5%

固态电池凭借其优异性能有望拓宽锂电池的应用场景，给锂电行业带来新的增长曲线。2025年2月24日奔驰开启硫化物全固态电池路测，是全球首次将锂金属负极应用于量产车平台上。

根据我们的测算，搭载金属锂负极的硫化物固态锂电池对锂的需求量为1455吨LCE/GWh，是传统锂电池的2.4倍。

我们预计2030年固态电池对碳酸锂的需求量将达到55.2万吨LCE，2024-2030年CAGR为146%，相比传统锂电，2030年固态电池有望带动全球碳酸锂需求量额外增长5%。

2030年固态电池对碳酸锂需求量预测

资料来源：EVtank，SNE，起点锂电，GGII，Wind，中信证券研究部测算

（二）电池材料

基于固态电池2027年量产预期，我们判断2024年起固态电池相关材料的生产商将依托于各电池厂商中试产线开始批量供货并兑现业绩。预计材料端将形成两条主线：

1）全新的增量固态电解质环节：路线将在各自场景逐步定型，产业化可期；

2）受益于固态电池行业β的共有材料环节：导电剂、硅负极、半固态隔膜等。

固态电池材料出货节奏预期

资料来源：TrendForce，高工锂电，中信证券研究部预测（2024年之后出货节奏）

固态电池材料环节

资料来源：中信证券研究部（含预测）

（三）设备端

半固态电池制造工艺与液态电池相近，主要带来设备升级需求，而全固态电池制造工艺预计将发生较多变化，有望推动新一轮大规模锂电设备投资。

随着国家政策以及产业链对全固态电池的重视程度提升，2027年有望成为全固态电池小批量量产和示范装车的较明确时点，在此背景下，预计今明两年将是全固态电池工艺和设备快速突破和发展的阶段，且中长期来看，核心固态电池设备存在量价齐升的投资逻辑。

我们预计单GWh液态/半固态/全固态电池设备投资量分别为1.2/1.5/2.4亿元，其中半固态和全固态电池的前段设备价值量绝对值和占比均明显提升。我们测算2030年国内固态电池设备投资额约为178.1亿元。

固态电池设备环节

资料来源：中信证券研究部整理

（四）固态电池厂商

对电池企业而言，以半固态/固态电池为代表的新一轮电池技术创新周期正在加速推进，技术差异化足够强、前期研发投入规模大的头部电池企业有望获取新一轮份额和成本领先优势，进一步拉开与中小电池企业之间的差距。

中国主流企业固态电池进展梳理

资料来源：各公司发布会、公告、官网、官方微信公众号等，锂电网，中信证券研究部

（五）下游应用

固态电池已成为新能源汽车新一轮技术竞赛的重要方向，多家车企陆续布局。

高性能的固态电池带来更多应用场景，下游需求或有更大想象空间，我们判断2025年人形机器人、eVTOL、消费电子等固态电池高端应用有望进一步放量，同时国内相关行业支持政策将进一步明确，推动行业有序加速发展。

1）新能源汽车：行业对全固态电池开启装车的时间线向2027年收敛，并预期2030年大规模商用，我们认为市场也将逐渐凝聚共识。

2）eVTOL：2025年有望成为eVTOL商业化运营元年，电池系统关系到续航和载重能力，在eVTOL飞行器上至关重要。eVTOL对电池成本敏感性低于新能源汽车，但对电池的能量密度和重量要求更高，或是固态电池新的应用场景。

3）消费电子：消费电子厂商开始导入固态电池，据法拉第研究所预测，固态电池在消费电子行业的渗透速度或快于新能源汽车。

4）人形机器人：以特斯拉“擎天柱”为代表的人形机器人对自身重量要求较高，将更多地使用轻量化材料，高能量密度的固态锂电池可以满足以上产品的需求。

固态电池有望在多领域实现广泛应用

资料来源：各公司官网、官方微信公众号，中信证券研究部

固态电池商业化路径展望

投资建议

固态电池具有安全性更强、能量密度更高、工艺更极致等多方面优势，符合大容量二次电池的未来发展方向。半固态电池作为当下锂电技术升级中的过渡路线，已经处于量产前夜。结合2025年固态电池行业的重要催化来看，我们认为2025年是半固态电池成熟产品推出并逐步放量，全固态技术路线逐步明晰并收敛的重要年份，我们建议把握相关产业链的投资机会。

固态电池产业链投资机会

资料来源：各公司公告，Wind，GGII，中信证券研究部

风险因素

固态电池相关技术研发进展不及预期；电池技术路线变动风险；原材料价格大幅波动风险；关键材料降本不及预期；固态电池综合性能不及预期；固态电池产能投产不及预期；固态电池出货量不及预期；下游应用进展和需求不及预期；部分技术专利受海外限制影响；政策不及预期与国际竞争加剧；新设备研发进度不及预期的风险；行业竞争加剧的风险；行业资本开支下降的风险；新能源车渗透率提升不及预期风险；新能源汽车技术路线超预期变化；新能源汽车产业国内外政策变化不及预期；半固态电池量产装车进展不及预期；固态电池应用于eVTOL不及预期。

本文源自券商研报精选

来源：创业帮实现梦想w