固态锂电池的根本特征在于用固态电解质替代电解液，具有高安全性和高能量密度等突出优势，因此被公认为电池技术发展的主流方向。根据是否含有电解液，固态电池分为固液混合电池和全固态电池；根据固态电解质的不同，主要分为聚合物、氧化物和硫化物三大路线。

      技术瓶颈：固固界面接触问题是主要瓶颈，电极材料和固态电解质的界面相容性、固 - 固界面机械接触和体积变化等都有问题等待解决。为实现较好性能，目前需要加压到 5000 个大气压以上，这在实际应用中难度很大。此外，硫化物电解质的电化学窗口窄 ，与正负极的界面稳定性较差，且对水分非常敏感，与空气中的微量水即可发生反应，释放有毒的硫化氢气体，对生产、运输、加工的环境要求很高；氧化物电解质室温离子电导率较低，硬度高导致电解质和电极的界面接触差，通常厚度较大，会降低电池的体积能量密度；聚合物电解质常温电导率低，性能提升潜力小。

      工艺难题：全固态电池的制造工艺环节包括前段的电极极片和固态电解质膜制造、以及中后段的电芯组装与化成。电极和电解质膜制造分为湿法和干法两种工艺路线，湿法工艺现阶段量产可行性较高，但干法工艺凭借低能耗、低成本、高能量密度等优势有望逐步成为主流，然而目前还面临技术成熟度的问题。电芯组装与化成方面，氧化物和硫化物全固态电池需要进行加压处理改善固固界面接触，软包叠片有望成为主流工艺，但单个电芯的加压持续时间较长，难以实现连续化生产。

      成本高昂：一方面，使用的固态电解质尚未形成量产规模，同时部分材料需用到稀有元素，材料成本高昂；另一方面，生产流程复杂，很多生产设备也需要另行研发，导致整体成本居高不下。如果用湿法工艺，大概能使用一半的现有设备；如果用干法工艺，大概只能用三分之一左右的现有设备，设备更换和适配成本也不容小觑。

      产业链不完善：中国虽已形成全球最强大的液态电池产业链，但全固态电池从原料、基材生产、电芯装配、电池生产到电池回收，全生命周期的产业链都会受到巨大的冲击，新的产业链构建还需要时间和大量投入。

      在产业化初级阶段，尽管固态电池发展面临挑战，但各国和企业都在积极布局研发。日韩企业布局较早，在技术上处于领先地位，全球前 10 的固态电池专利都被日韩企业所包揽 ，且均已公布了产品上线的时间节点；欧美更多选择氧化物固态电解质路线，并直接开发锂金属负极的应用，部分合作已取得实质性进展；我国企业研发路线更为多样化，以卫蓝新能源、清陶能源等为代表的初创公司，以及宁德时代等传统锂电巨头，都在积极推进加速固态电池的研发工作 。随着技术的不断突破、产业链的逐步完善，固态电池未来有望在中高端动力电池、消费电池、eVTOL 电池等重点领域实现大规模应用。 

      日韩和欧美国家对固态电池的研发主攻全固态电池，而我国在市场驱动下选择固液混合电池作为过渡技术。

       全固态电池的制造工艺环节主要包括前段的电极极片和固态电解质膜制造、以及中后段的电芯组装与化成。

       1）电极和电解质膜制造：分为湿法和干法两种工艺路线，湿法工艺在现阶段的量产可行性较高，而干法工艺凭借低能耗、低成本、高能量密度等优势有望逐步成为主流。

       2）电芯组装与化成：氧化物和硫化物全固态电池需要进行加压处理改善固固界面接触，因此软包叠片有望成为主流工艺，从而衍生出一体化叠片、等静压和双极架构等新的电芯组装工艺，且在化成环节也要求更高压力。

       全固态电池制造工艺的变化需要相应设备来配合。

       1）前段设备：干法设备包括干混设备、纤维化设备、造粒设备和成膜设备，将逐步替代湿法设备，且新增电解质热复合设备。其中辊压设备承担的工序增加（成膜、热复合、负极补锂等），技术要求提升，有望迎来量价齐升。

       2）中后段设备：注液设备取消，叠片设备取代卷绕机的主导地位，等静压设备和高压化成分容设备成为必选。但是由于单个电芯的加压持续时间较长，难以实现连续化生产，大规模制造面临挑战。进一步定量分析，我们预计单GWh液态/半固态/全固态电池设备投资量分别为1.2亿/1.5亿/2.5亿元，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。

       固态电池的重点渗透领域包括中高端动力电池、消费电池、eVTOL电池等，中信证券研究部电池与能源管理团队测算预计2030年全球固体电池出货量将达到556GWh，预计2030年国内固态电池出货量约为251GWh，主要为固液混合电池，全固态电池渗透率可能不足1%。但随着固态电池技术的发展，设备需求有望先行。根据统计，目前国内固态电池规划产能已达数百GWh，将有力拉动固态电池设备投资。经我们测算，2030年国内固态电池设备投资额约为178.1亿元。