固态电池产业崛起,这些企业如何成为行业 “顶梁柱”?
在新能源产业蓬勃发展的当下,固态电池凭借其高能量密度、高安全性等显著优势,成为了动力电池领域的焦点,有望引领行业的新一轮变革。随着技术的不断进步和资本的持续涌入,固态电池产业链逐渐成型,众多企业在各个环节积极布局,竞争态势日益激烈。
固态电池凭借其优异性能有望拓宽锂电池的应用场景,预计2030年全球固态电池出货量将超600GWh。近期固态电池产业进展不断,多家企业公布全固态电池量产时间表,产业化进程呈加速势头,将驱动材料体系和设备环节迭代升级的需求增长。
产业链各环节企业分析 产品相关企业
- 宁德时代:作为全球动力电池龙头企业,宁德时代在固态电池领域投入了大量研发资源。其研发团队规模已达千人级别,并拥有多项固态电池专利。公司计划在 2027 年实现全固态电池 7 - 8 级水平,可进行小批量生产。目前,宁德时代已发布凝聚态电池(半固态)并实现量产,为其在固态电池领域的发展奠定了坚实基础。
- 赣锋锂业:全球锂王,固态电池全栈自研,第一代半固态电池已装车东风 E70,第二代全固态电池能量密度超 360Wh/kg,2025 年规划产能 10GWh。
- 比亚迪:比亚迪在固态电池技术研发上也取得了显著进展。计划 2027 年批量装车硫化物复合电解质 + 高镍三元正极 + 硅基负极路线的固态电池,且已下线 60Ah 全固态电池,目标是推动 “固液同价”,凭借自身垂直整合能力,有望在固态电池市场占据重要地位。
- 国轩高科:专注于新能源汽车动力锂电池的研发、生产和销售,产品涵盖多种电池类型。在固态电池方面,国轩高科的硫化物全固态电池处于实验室阶段,目标是 2027 年实现量产,已发布硫化物 “金石电池”,并通过 200℃极端测试。
- 北京卫蓝:是中国科学院物理研究所固态电池产学研孵化企业,主营固态锂离子电池。360wh/kg 高能量密度动力电芯已于 2023 年底量产交付蔚来汽车,在多个领域都有产品供应。
- 清陶(昆山)能源:由中科院院士、清华大学教授南策文团队领衔创办,率先建成投产了固态动力锂电池规模化量产线,已投产 1.7gwh 的固态电池产能,至 2025 年计划在建产能为 35gwh。
- 辉能科技:2006 年在中国台湾成立,曾发明全球第一款固态锂陶电池,2013 年实现商业化量产,在消费电子和新能源汽车领域均有应用,有多种技术和产能上的突破,如 2021 年建成 2gwh 固态电池生产示范线。
- 蜂巢能源:长城汽车孵化的企业,半固态电池已在 2024 年装车长城高端 SUV。采用叠片工艺 + 复合电解质,提升了低温性能,-30℃仍能保持 80% 容量,在常州基地设固态电池专线,规划产能 3GWh。
设备相关企业
- 无锡先导智能:全球领先的新能源智能制造解决方案服务商,已实现全固态电池制造核心工艺的重大突破,推出全固态整线解决方案,覆盖全固态电极制备、全固态电解质膜制备及复合设备、裸电芯组装到致密化设备、高压化成分容等全固态电池制造关键设备。
- 高能数造:国内首家聚焦并推出 3D 打印电池设备的产业化公司,首条锂金属固态电池中试线设备成功交付客户,其全固态电池一体化打印技术有诸多优势,可实现金属锂负极高效制片、全固态电解质膜双面打印等。
- 江苏嘉拓新能源:专注于新能源产业,产品涵盖双面高速高精度极片涂布机等明星涂布系列设备,是国内较早实现涂布设备国际化的企业之一,可提供干法电极相关设备及工艺方案。
- 三一技术装备:主要从事新能源电池设备研发、制造及销售,已完成首条 3GWh 动力锂电池之生产线,具备制造 3GWh 电池生产线的核心技术,可提供锂电池生产线全面解决方案。
- 利元亨:全球第一梯队的锂电装备头部企业,拥有完全自主知识产权的干法电极核心装备项目已开发成功,具备生产固态电池的整线装备研发与制造能力,与清陶能源、广汽埃安等有合作。
- 苏州东福来机电:主营高精密压延机和高精密涂布机,干法电极片连续压延生产线适用于锂电池正 / 负极片热压减薄成膜后与铜 / 铝箔集流体进行双面热压合工艺。
- 东莞市琅菱机械:国家级专精特新 “小巨人” 企业,专注于基础材料领域研磨、分散、干燥及输送等技术的研发与应用,在干法电极生产方面提供干法研磨、干法混合搅拌、研磨分散设备。
- 深圳市信宇人科技股份有限公司:专注于高端装备的国家级高新技术企业,产品主要应用于锂离子电池制造全流程干燥及涂布、辊压、分切、自动化装配等工序,积极探索干法涂布在固态电池干法电极中的应用。
- 琥崧科技集团股份有限公司:专注于为微纳米材料客户提供高端智能设备研发制造和智能化产线整体解决方案,成功研发出行业领先的干法电极制膜产线及改性 PTFE 纤维化设备。
- 邢台纳科诺尔:专注于新能源电池极片辊压装备领域 23 年,主要客户涵盖国内外知名电池生产企业,2024 年推出最新五辊干法设备和十辊干法设备。
- 清研纳科智能:由纳科诺尔等公司共同设立,致力于推动干法电极工艺装备化,2023 年推出国内首台套 “粉体成膜复合一体化装备”,2024 年推出 “粉体成膜双面复合一体化装备”,生产速度可达 50m/min,单台设备年产能为 0.5GWh。
- 上海联净自动化:“干法工艺规模化制备固态锂离子电池电芯技术” 项目荣获 2022 年度全国颠覆性技术创新大赛领域赛优秀奖,该技术可降低生产成本、投资成本,减少电极生产占地,应用范围广泛。
正极相关企业
- 当升科技:高镍单晶正极全球龙头,已开发出 Ni90 超高镍产品,配合固态电解质可将能量密度提至 400Wh/kg 以上,绑定清陶能源、辉能科技,2023 年固态电池专用正极出货量占国内 60%。
- 容百科技:高镍三元正极材料全球龙头厂商,为卫蓝高镍三元正极第一供应商,在固态电池领域布局了高镍三元、固态电解质、富锂锰基等技术与产品。
厦钨新能:匹配氧化物路线固态电池的正极材料已实现供货。其 NL 全新结构正极材料目前处于产线调试阶段,预计未来将实现数千吨的产量,有望成为全球首次量产该正极材料的企业。 振华新材:针对半固态 / 凝聚态 / 固态电池等高能量密度的应用场景,振华新材自主研发的固体电解质改性三元材料,电化学性能和安全性能得到较明显改善,可实现不同尺寸粒径的材料合成,能够根据客户要求进行定制化开发设计。适用固体电解质改性三元材料体系的超高镍 9 系已实现百吨级出货。针对固态电池体系的超大单晶高镍正极材料,可根据客户要求进行定制化样品制备,目前已成功送样。 华友钴业:不仅在钴资源领域具有优势,还在高镍前驱体方面积极布局,为固态电池正极材料生产提供关键原材料支持,通过产业链的延伸,增强了在固态电池产业链中的竞争力。
铜箔相关企业 固态电解质相关企业铜冠铜箔:是国内重要的铜箔生产企业之一,在铜箔生产方面具有一定的技术积累和产能优势,在国内铜箔市场占据一定份额。公司的复合铜箔项目正在有序进展中。
三孚新科:公司目前已向客户提供专用的复合铜箔化学品及生产设备,在复合铜箔的化学品及设备供应方面具有一定的技术和市场竞争力。在表面工程技术领域具有一定的知名度,为固态电池铜箔相关产业提供化学品及设备支持,与下游企业有一定的合作关系。
- 上海洗霸:国内固态电解质技术先行者,主攻氧化物路线,已向卫蓝新能源等送样测试。与中科院合作研发的 “LiPON 薄膜电解质” 性能对标 QuantumScape,2023 年中试线投产,规划 2025 年产能达千吨级。
- 金龙羽:跨界转型标杆,子公司锦添翼聚焦硫化物电解质,已建成中试产线,送样广汽、比亚迪。2024 年 Q1 完成 10 吨级量产验证,目标成本降至 500 元 /kg。
当升科技:除了在正极材料领域的布局,还系统布局固态锂电正极材料及电解质,在固态电池关键材料研发方面具有多元化优势,有利于其在固态电池产业链中占据更有利地位。 联创股份:联创股份与中山大学合作建立了 “中山大学 - 联创碳中和技术研究院”,共同研究开发高性能聚合物基固态电解质。目前,聚合物基固态电解质的研发处于小试阶段,部分技术参数还在持续测试中。 新宙邦:开发了无机氧化物、聚合物固态、硫化物三种固态电解质。氧化物和聚合物的固态电解质已开发到第二代,如氧化物的 S300 有机无机复合电解质、聚合物的 S210 第二代聚合物电解质。参股公司深圳新源邦科技有限公司已建立全体系固态电解质材料研发、测试及生产平台。氧化物电解质已完成十吨级稳定出货,聚合物、硫化物已在客户端开始批量销售。已与下游客户合作实现了产业化应用。 - 恩捷股份:布局硫化物电解质,中试线 2025 年投产,目标千吨级量产。在固态电解质领域积极探索,凭借其在隔膜领域的技术和规模优势,有望在硫化物固态电解质市场取得突破,为固态电池的发展提供关键材料支持。
- 三祥新材:专注于锆系制品等工业新材料,其固态电解质材料及关键原材料已向清陶能源等企业送样,在固态电解质材料供应方面迈出重要一步,随着技术的成熟和市场的认可,有望扩大市场份额。
赣锋锂业:其生产的固态电解质材料被部分日韩厂商购入。赣锋锂电与东风汽车、广汽埃安、赛力斯等众多汽车企业建立了合作关系,推进固态电池技术的商业化进程。固态电解质核心原料市占率超 70%,在固态电池领域具有重要地位。已经实现千吨级的氧化物固态电解质量产能力。
蓝固新能源:涵盖混合固液电解质和全固态电解质领域。混合固液电解质技术路线为氧化物固态电解质和原位固态化电解质;全固态电解质技术路线为聚合物复合固态电解质和硫化物氯化物固态电解质。已完成三大生产基地的建设,具备年产 56500 吨各类电解质材料的综合产能。其中,江苏公司氧化物固态电解质当前产能达 1500 吨 / 年,淄博公司原位固态化电解质产能达 5 万吨 / 年。2025 年 2 月 11 日,淄博先创区新能源产业园年产 10 万吨原位固态化电解质项目正式投产。
封装相关企业
- 新纶新材:在铝塑膜领域有深厚技术积累和生产能力,产品具有良好的阻隔性、耐穿刺性等性能,可满足固态电池封装对材料的高要求,为固态电池提供可靠的封装解决方案。
- 紫江企业:其铝塑膜产品在市场上具有较高的认可度,能够为固态电池提供高质量的封装材料,在固态电池封装领域占据一定市场份额。
- 道明光学:具备铝塑膜的批量生产能力,产品性能优良,在固态电池封装材料市场中积极拓展,为固态电池的封装提供稳定的材料供应。
- 明冠新材:专注于新型复合材料的研发、生产和销售,其铝塑膜产品在固态电池封装方面有一定的应用,不断提升产品性能以满足固态电池封装的需求。
- 海顺新材:在软包装材料领域有丰富经验,铝塑膜产品可应用于固态电池封装,为固态电池的安全和稳定运行提供保障。
- 华正新材:公司铝塑膜项目已开展试生产和客户验厂进程,在高端消费电子、轻动力、储能等领域实现规模销售,正积极拓展在固态和半固态电池的应用。
负极相关企业
- 贝特瑞:全球锂离子电池负极材料供应商龙头,负极材料出货量连续 7 年位列全球第一。是国内较早量产硅基负极材料的企业之一,硅基负极材料市占率在 70% 左右。
- 道氏技术:硅碳负极已向某固态电池厂小批量出货,也已送样太蓝、盟固利等主流固态电池厂商,看好硅碳负极有望成为未来固态电池主流的负极应用方案。
- 硅宝科技:已建成 1000 吨 / 年硅碳负极材料中试生产线,5 万吨 / 年锂电池用硅碳负极材料及专用粘合剂项目已完成基础设施建设,产品已实现订单突破。
- 南都电源:固态电池基于超高镍三元正极和硅碳负极体系,产品能量密度可达 350Wh/kg,循环寿命 2000 次,已通过热箱、短路等安全项测。
企业发展面临的挑战与机遇
(一)技术挑战
1.固态电解质:目前固态电解质技术路线尚未完全确定,硫化物、氧化物、聚合物等各有优劣。例如硫化物电解质虽然离子电导率较高,但对水分敏感,易与空气反应;氧化物电解质稳定性较好,但电导率相对较低。企业需要投入大量研发资源来攻克技术难题,提高固态电解质的性能和稳定性。
2.正负极材料:正极材料方面,富锂锰基等新型材料虽然具有高能量密度的优势,但在循环寿命、安全性等方面还存在一些问题需要解决;负极材料中,硅基负极的体积膨胀问题仍有待进一步优化,以提高电池的循环性能和使用寿命。
3.电池制造工艺:固态电池的制造工艺与传统液态电池有较大差异,对设备和工艺的精度要求更高。例如,固态电池极片和固态电解质膜的制备难度较大,传统工艺无法满足量产需求,企业需要研发新的制备工艺和设备
(二)市场机遇
1.新能源汽车市场需求增长:随着全球对新能源汽车的需求不断增加,固态电池作为下一代动力电池技术,具有广阔的市场前景。各大车企纷纷布局固态电池,加速了固态电池的产业化进程,为产业链企业带来了巨大的市场机遇。
2.储能市场的兴起:储能市场对于电池的能量密度、安全性和循环寿命等性能要求也很高,固态电池的优势使其在储能领域具有很大的应用潜力。随着储能市场的快速发展,将为固态电池产业链企业开辟新的市场空间。
3.政策支持:各国政府为了推动新能源产业的发展,纷纷出台相关政策支持固态电池的研发和产业化。例如,提供研发补贴、税收优惠等,这将有助于企业降低研发成本,加快技术创新和市场推广。
结论
固态电池产业链涉及众多企业,各环节企业在技术研发、市场布局等方面都在积极推进。虽然目前固态电池的发展仍面临一些技术挑战,但随着技术的不断进步和市场需求的推动,其产业化进程将不断加速。未来,在产品环节,电池生产企业将不断提升电池性能和降低成本;设备环节,设备制造企业将持续研发更先进的生产设备;材料环节,正极、负极、固态电解质等材料企业将致力于开发性能更优的材料。各环节企业相互协作、共同发展,有望推动固态电池产业迎来新的发展高峰,为新能源产业的发展注入新的动力。同时,企业也需要密切关注技术发展趋势和市场动态,不断创新和优化自身产品与服务,以在激烈的市场竞争中立于不败之地。
文章来源:电池关键材料