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固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈主要分上游，主要指鋰礦、錳礦、鈷和石墨礦。中游主要含正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解質(zhì)等。下游則為動(dòng)力電池、3C消費(fèi)、儲(chǔ)能領(lǐng)域等

（一）上游

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1、氧化物固態(tài)電解質(zhì)，主要使用鋰鑭鈦氧化物、石榴石結(jié)構(gòu)的鋰鑭鋯氧化物、快離子導(dǎo)體等

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上海洗霸：與中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所簽署固態(tài)電解質(zhì)材料技術(shù)相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓協(xié)議。根據(jù)協(xié)議約定，上海洗霸受讓專利包括《一種有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)以及準(zhǔn)固態(tài)鋰電池》、《一種鋰空氣電池用或鋰鋰對(duì)稱電池用電解液》、《一種固態(tài)鋰金屬電池及其制備方法》。上述專利技術(shù)發(fā)明人為硅酸鹽所張濤研究員團(tuán)隊(duì)?；趶垵龍F(tuán)隊(duì)在固態(tài)電池電解質(zhì)核心材料宏量制備和固固界面革新型技術(shù)成果，硅酸鹽所將協(xié)助上海洗霸驗(yàn)證技術(shù)可行性和實(shí)施放大，開(kāi)展固態(tài)電池粉體材料產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)工作。

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東方鋯業(yè)：固態(tài)電池電解質(zhì)有很多種，如聚合物聚環(huán)氧乙烷；鋰的硫化物；氧化物鋰磷氧氮、鋰鑭鋯氧等。如果是鋰鑭鋯氧固態(tài)電解質(zhì)，則需要用到氧化鋯。公司可用于三元系鋰電池正極材料添加劑的高純超細(xì)二氧化鋯產(chǎn)能約為1500噸/年。

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三祥新材：公司專注于鋯系制品、鑄改新材料等工業(yè)新材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。

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2、硫化物固態(tài)電解質(zhì)，主要使用硫化鋰及鍺、磷、硅等元素的硫化物

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云南鍺業(yè)：全球已經(jīng)探明鍺資源的儲(chǔ)量8600噸，其中美國(guó)鍺資源儲(chǔ)量3870噸,占全球儲(chǔ)量的45%，居于首位；中國(guó)第二，儲(chǔ)量3500噸，占全球儲(chǔ)量的41%，其中云南鍺業(yè)占900噸，占中國(guó)儲(chǔ)量的26%。

馳宏鋅鍺：擁有鉛鋅、鉬等金屬礦山，其中自有鉛鋅礦中伴生鍺、銀、金、鉍、鎘、銻等多種有價(jià)金屬。公司保有鉛鋅資源量超3200萬(wàn)噸，已探明鍺資源儲(chǔ)量超過(guò)600噸。

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3、聚合物固態(tài)電解質(zhì)，主要使用聚環(huán)氧乙烷（PEO）及其衍生材料

奧克股份：公司有開(kāi)展固態(tài)電池電解質(zhì)的高分子量基聚氧乙烯醚（PEO）的合成工藝技術(shù)的研究

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4、負(fù)極材料，固態(tài)電池負(fù)極材料的趨勢(shì)依然是石墨負(fù)極——硅碳負(fù)極——金屬鋰負(fù)極

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翔豐華：已與清陶能源簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方約定將在固態(tài)/半固態(tài)電池高比容負(fù)極材料關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、供應(yīng)等方面達(dá)成全面戰(zhàn)略合作。

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多氟多：公司目前硅粉是納米級(jí)別的，主要應(yīng)用于硅碳負(fù)極材料，目前500噸產(chǎn)線正在建設(shè)中。

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天奈科技:硅負(fù)極離子導(dǎo)電性大大低于石墨負(fù)極，故需要添加高性能導(dǎo)電劑（單壁碳管）以彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)。在鋰電池領(lǐng)域，碳納米管已經(jīng)憑借其優(yōu)越的導(dǎo)電性能，作為一種新型導(dǎo)電劑被鋰電池生產(chǎn)企業(yè)所廣泛使用，用來(lái)提升鋰電池的能量密度及改善循環(huán)壽命。

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硅寶科技：2021 年，公司擬投資 5.6 億元，新建 1 萬(wàn)噸/年鋰電池用硅碳負(fù)極材料、4 萬(wàn)噸/年專用粘合劑生產(chǎn)基地和鋰電材料研發(fā)中心，拓寬新能源業(yè)務(wù)板塊，為公司創(chuàng)造新的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)點(diǎn)。

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5、添加劑等材料

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瑞泰新材：部分產(chǎn)品已作為固態(tài)電解質(zhì)或添加劑進(jìn)入固態(tài)電池客戶供應(yīng)鏈。

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新倫新材：公司的鋁塑膜產(chǎn)品可以用于固態(tài)電池和半固態(tài)電池。公司是全球第三大動(dòng)力類鋁塑膜生產(chǎn)企業(yè)，已成為 LG、孚能、捷威等軟包電池龍頭的合格供應(yīng)商，并與蜂巢達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議。

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（二）中游

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6、生產(chǎn)公司

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贛鋒鋰業(yè)：公司正在開(kāi)展對(duì)固態(tài)鋰電池的廣泛研究，預(yù)期將大幅減少第一代鋰電池的安全問(wèn)題及提高能量密度，試產(chǎn)階段的固態(tài)鋰電池已通過(guò)多項(xiàng)第三方安全測(cè)試。

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金龍羽：公司全資子公司電纜實(shí)業(yè)與錦添翼協(xié)商決定，于 2021 年 8 月 6 日在深圳市簽訂了《關(guān)于共同開(kāi)發(fā)固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化的框架協(xié)議》，電纜實(shí)業(yè)擬在五年內(nèi)投入不超過(guò)三億元人民幣與錦添翼共同進(jìn)行固態(tài)電池及其關(guān)鍵材料相關(guān)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，并推動(dòng)研究成果產(chǎn)業(yè)化。

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高樂(lè)股份：2023年1月4日晚間，公司發(fā)布公告稱公司與義烏經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)管理委員會(huì)于2022年12月31日簽訂《戰(zhàn)略合作協(xié)議》，擬于義烏經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)投資建設(shè)2GWH納米固態(tài)電池項(xiàng)目，投資總額約為20億元。

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德?tīng)柟煞?/span>：全資子公司德?tīng)柸毡緦Ｗ⒂谌虘B(tài)電池和燃料電池的研發(fā)。2022.9月份：固態(tài)電池樣品正在下游客戶驗(yàn)證。

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中自科技：2023年公司將完成固態(tài)氧化物燃料電池（SOFC）單電池中試生產(chǎn)線的建設(shè) 。公司與電子科大吳孟強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)展固態(tài)電池及其核心材料的開(kāi)發(fā)，目前處在研發(fā)階段。

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酷特智能：子公司中廣酷特（青島）新能源有限公司在特種大容量固態(tài)鋰電池及儲(chǔ)能領(lǐng)域擁有研發(fā)及技術(shù)優(yōu)勢(shì)，專利認(rèn)證相關(guān)工作正在積極籌備中。

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固態(tài)電池的應(yīng)用

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但隨著電動(dòng)車的滲透率越來(lái)越高，安全性變成一個(gè)核心要素。固態(tài)電池是解決安全性和提升能量密度的重要方向和技術(shù)，當(dāng)前各國(guó)企業(yè)進(jìn)入軍備競(jìng)賽階段，加注研發(fā)固態(tài)電池。

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固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)替代液態(tài)電解質(zhì)，可大幅提升鋰電池能量密度、安全性，是現(xiàn)有電池體系長(zhǎng)期潛在技術(shù)方向。

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從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，固態(tài)電池有望優(yōu)先從高端應(yīng)用市場(chǎng)開(kāi)始商業(yè)化，并逐步向動(dòng)力及消費(fèi)電池領(lǐng)域擴(kuò)展?；诠虘B(tài)電池優(yōu)異性能，未來(lái)行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>

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固態(tài)電池行業(yè)概覽

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依據(jù)電解質(zhì)分類，鋰電池可分為液態(tài)、半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)和全固態(tài)四大類，其中半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)和全固態(tài)三種統(tǒng)稱為固態(tài)電池。

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固態(tài)電池技術(shù)難度大，目前主流廠商以半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)形式介入固態(tài)電池領(lǐng)域，提升電池能量密度，同時(shí)對(duì)固態(tài)電池進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備。

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液態(tài)—半固態(tài)—準(zhǔn)固態(tài)—全固態(tài)電池的發(fā)展路徑：

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資料來(lái)源：《全固態(tài)鋰電池技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望》、許曉雄等

固態(tài)電池的技術(shù)發(fā)展采用逐步轉(zhuǎn)化策略，液態(tài)電解質(zhì)含量逐步下降，全固態(tài)電池是最終形態(tài)。

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但是，當(dāng)前固態(tài)電池都還在實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的孵化階段，或者是從中試到產(chǎn)業(yè)化的階段，離大規(guī)模量產(chǎn)尚早。

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一方面，全固態(tài)電池尚有技術(shù)難點(diǎn)有待突破，比如固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率遠(yuǎn)低于液態(tài)電解質(zhì)，這使得電池內(nèi)阻明顯增大、電池循環(huán)性變差、倍率性能變差等。

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另一方面，高昂的成本也是制約全固態(tài)電池商業(yè)化的因素，目前液態(tài)鋰電池的產(chǎn)業(yè)鏈非常成熟，可以用低廉的成本生產(chǎn)出性能較好的鋰電池，而全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)鏈還不夠完善。

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半固態(tài)路線對(duì)于現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池體系更迭較小，被視作全固態(tài)的過(guò)渡路線。

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半固態(tài)路線仍然會(huì)使用隔膜與液態(tài)電解液，通過(guò)減少電池內(nèi)部液態(tài)電解質(zhì)的含量可在一定程度上提升電池比能量和安全性，其制備方法大部分沿用傳統(tǒng)鋰離子電池工藝與裝備技術(shù)。

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固態(tài)電池發(fā)展技術(shù)路線：

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資料來(lái)源：《固態(tài)電池的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及應(yīng)用思考》，中科院物理所

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固態(tài)電池技術(shù)核心環(huán)節(jié)

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固態(tài)電池通常采用軟包+疊片封裝工藝，中后道工序變化大，不需注液化成。

作為過(guò)渡階段的半固態(tài)電池供應(yīng)鏈與現(xiàn)有供應(yīng)鏈的重合度很高，推動(dòng)新型添加劑、復(fù)合涂層隔膜、凝膠態(tài)電解質(zhì)、高性能正負(fù)極等關(guān)鍵材料體系的創(chuàng)新。

隔膜通過(guò)復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)涂層增加了價(jià)值量，電解液添加劑對(duì)于原位固態(tài)化合成復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，固態(tài)電解質(zhì)成膜工藝成為關(guān)鍵。

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從材料體系的變化來(lái)分類，固態(tài)電池的技術(shù)進(jìn)步路線可以分成三個(gè)階段：

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（1）傳統(tǒng)液態(tài)電解液替換為固態(tài)電解質(zhì)，正負(fù)極材料不變。

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該階段通過(guò)減少電解液用量，理論上對(duì)安全性有一定提升；但由于正負(fù)極材料體系沒(méi)有本質(zhì)變化，主要還是高鎳三元+石墨摻硅的正負(fù)極體系，無(wú)法通過(guò)提高能量密度來(lái)攤薄固態(tài)電池成本的提升。目前大部分廠商的量產(chǎn)規(guī)劃均是基于該階段，主要用以打通固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)與量產(chǎn)的難點(diǎn)。

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（2）負(fù)極換成金屬鋰，正極材料不變。

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基于鋰金屬負(fù)極的固態(tài)電池成本能夠顯著提升能量密度，成本也比傳統(tǒng)液態(tài)電池更低，是固態(tài)電池降本的關(guān)鍵，但鋰金屬負(fù)極還面臨許多科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題。

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（3）負(fù)極用金屬鋰，正極換成更高能量的材料。

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在鋰金屬負(fù)極的基礎(chǔ)上，通過(guò)正極材料的更新?lián)Q代能夠繼續(xù)提升能量密度，但技術(shù)上需要解決的問(wèn)題更多，實(shí)現(xiàn)周期也更遙遠(yuǎn)。

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固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)格局

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固態(tài)鋰電池的研發(fā)路線有聚合物、氧化物和硫化物電解質(zhì)三種。

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目前氧化物體系步調(diào)最快，硫化物體系緊隨其后，高能聚合物體系仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。從成本而言，硫化物體系性價(jià)比最高，最有可能成為未來(lái)商用的技術(shù)路徑。

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從技術(shù)路線上看，主流技術(shù)以氧化物及硫化物電解質(zhì)為主，氧化物在穩(wěn)定性上占優(yōu)，而硫化物在導(dǎo)電性上占優(yōu)。

固態(tài)電池的研發(fā)，主要集中在中日韓美歐五個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

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氧化物代表企業(yè)包括中國(guó)臺(tái)灣輝能、TDK、豐田、江蘇清陶、北京衛(wèi)藍(lán)等，硫化物代表企業(yè)包括寧德時(shí)代、松下、LGC等。

中國(guó)四大頭部固態(tài)電池公司（北京衛(wèi)藍(lán)、江蘇清陶、寧波鋒鋰、中國(guó)臺(tái)灣輝能），都是以氧化物材料為基礎(chǔ)的固液混合技術(shù)路線為主。

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衛(wèi)藍(lán)、清陶等一級(jí)市場(chǎng)固態(tài)電池企業(yè)和孚能科技、國(guó)軒高科、蜂巢能源等動(dòng)力企業(yè)路線選擇有差異，預(yù)計(jì)2023年陸續(xù)看到車端應(yīng)用。

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清陶能源現(xiàn)有技術(shù)路線是氧化物體系，未來(lái)研發(fā)聚焦于聚合物與硫化物體系，2020年已經(jīng)建成了全國(guó)首條固態(tài)動(dòng)力電池規(guī)?；a(chǎn)線。

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衛(wèi)藍(lán)新能源專注于無(wú)機(jī)氧化物與聚合物固態(tài)電解質(zhì)的研發(fā)，有三十年的技術(shù)積累優(yōu)勢(shì)，厚積薄發(fā)。

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贛鋒鋰電走氧化物厚膜路線，與孚能科技均已經(jīng)建成了中試生產(chǎn)線。

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蜂巢能源的半固態(tài)果凍電池已經(jīng)投產(chǎn)。

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相較于研發(fā)半固態(tài)電池，寧德時(shí)代偏向于硫化物電解質(zhì)的開(kāi)發(fā)，同時(shí)專注于通過(guò)電池結(jié)構(gòu)改性提高性能。

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在海外市場(chǎng)上，日韓企業(yè)大多在保有獨(dú)立研發(fā)團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上抱團(tuán)研發(fā)。

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日本由于較早進(jìn)行固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化規(guī)劃布局，目前在全球范圍內(nèi)處于技術(shù)領(lǐng)先地位。直到今天，豐田依然是全球范圍內(nèi)，擁有硫化物全固態(tài)電池專利數(shù)量最多的公司。

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韓國(guó)擁有領(lǐng)先技術(shù)的三大電池企業(yè)也選擇聯(lián)合研發(fā)固態(tài)電池。代表性企業(yè)有LG化學(xué)、三星、浦項(xiàng)等。

三星在2022年3月宣布開(kāi)始建設(shè)世界第一條全固態(tài)電池生產(chǎn)線，浦項(xiàng)配套建設(shè)年產(chǎn)能24噸級(jí)的硫化物材料生產(chǎn)線。

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國(guó)外公司研發(fā)節(jié)奏比中國(guó)公司早半年到一年，但是國(guó)外的量產(chǎn)能力、產(chǎn)業(yè)鏈成熟度、使用新技術(shù)的意愿及需求不及國(guó)內(nèi)，國(guó)內(nèi)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化有可能更快。

我國(guó)部分企業(yè)已進(jìn)入固態(tài)鋰離子電池（半固態(tài)電池）中試階段，2025年前可能實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)。

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國(guó)內(nèi)贛鋒鋰電，衛(wèi)藍(lán)新能源、清陶等初創(chuàng)公司進(jìn)展較快。目前，衛(wèi)藍(lán)、清陶所建產(chǎn)能均為半固態(tài)電池，全固態(tài)仍處實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。

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衛(wèi)藍(lán)正著手建設(shè)2GWh固態(tài)電池產(chǎn)線，預(yù)計(jì)2023年初量產(chǎn)，并與蔚來(lái)合作，將其半固態(tài)電池產(chǎn)品應(yīng)用于ET7車型，單體能量密度達(dá)360Wh/kg；清陶投資50億元，建設(shè)10GWh固態(tài)電池產(chǎn)能，并與當(dāng)升科技進(jìn)行固態(tài)電池正極材料合作。

半固態(tài)電池增加了固態(tài)電解質(zhì)涂層、原位固態(tài)化鋰鹽等材料，鋰鑭鋯氧（LLZO）、磷酸鈦鋁鋰（LATP）、硫化物固態(tài)電解質(zhì)、新型鋰鹽等增量材料供應(yīng)鏈及其供應(yīng)商有望迎來(lái)機(jī)遇。

產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)布局企業(yè)還包括國(guó)軒高科、峰巢能源、長(zhǎng)春勁能、萬(wàn)向集團(tuán)旗下A123 Systems、天齊鋰業(yè)、中天科技、力神電池、中航鋰電、卡耐新能源、鵬輝能源、平煤國(guó)能鋰電、孚能科技、當(dāng)升科技、華盛鋰電、東方鋯業(yè)、三祥新材、瑞泰新材等。

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車企也在進(jìn)一步加快布局固態(tài)電池領(lǐng)域，新興電動(dòng)車制造商步伐較快。

東風(fēng)汽車近期表示正在研發(fā)的第二代固態(tài)電池有望在2024年上半年量產(chǎn)，屆時(shí)整車?yán)m(xù)航里程可達(dá)1000公里以上；長(zhǎng)安深藍(lán)也開(kāi)始加速半固態(tài)電池研發(fā)，目前已經(jīng)進(jìn)入工程化研發(fā)階段，2025年將搭載整車應(yīng)用；吉利汽車專門成立固態(tài)電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)，正在與多家動(dòng)力電池廠商開(kāi)展聯(lián)合試驗(yàn)。

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當(dāng)前固態(tài)電池領(lǐng)域市場(chǎng)參與者眾多，車企、電池企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)等在資本、技術(shù)、人才三方面進(jìn)行博弈。但是從全球來(lái)看，目前固態(tài)電池仍處于產(chǎn)業(yè)化初期階段，攻克現(xiàn)有的技術(shù)痛點(diǎn)仍需較長(zhǎng)時(shí)間。

固態(tài)電池成熟應(yīng)用需要構(gòu)建完整的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈，行業(yè)還需要通力合作，優(yōu)化和開(kāi)發(fā)新的正極、負(fù)極、電解質(zhì)、預(yù)鋰化等材料，同時(shí)開(kāi)發(fā)新的工藝技術(shù)，降低生產(chǎn)制造成本，共同打造產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈建設(shè)。

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來(lái)源：樂(lè)晴智庫(kù)精選

作者：深度行業(yè)研究

原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（鋰電產(chǎn)業(yè)通）：固態(tài)電池下一代高性能電池，產(chǎn)業(yè)解析