集邦咨询：全固态电池有望在2027年前达到GWh级量产

智通财经APP获悉，集邦咨询发文称，固态电池作为有望提高电池本征安全性和能量密度的下一代技术，已被美国、欧盟、中国及日韩主要国家列入国家发展战略范畴，并将成为支撑各国二次电池能量密度到2030年后突破500Wh/kg目标的关键技术。目前丰田、日产、三星SDI等全球领先制造商的全固态电池已进入试制阶段，TrendForce集邦咨询预计，随着全球各厂商量产竞速，全固态电池有望在2027年前达到GWh级量产。

尽管前十年已有QuantumScape、Solid Power、SES、Factorial Energy等创业企业致力于固态电池的商业化，但由于工艺和制造成本等因素，固态电池的商业化充满挑战，至今还未达到规模化量产，当前仍面临包括成本高、工艺复杂、缺乏成熟的供应链支持等挑战。

但前十年的基础研究和原型电芯开发的实现，产业已完成对固态电池技术可行性的探索和判断，本十年内将成为固态电池产品商业落地的关键期。此阶段在产业资本和社会资本的助推下，产业链上下游企业以及产、学、研之间的协同合作变得活跃，多数成熟的电池制造商和初创企业都制定了固态电池商业化路线图。

目前半固态电池在电动汽车领域已实现GWh级小规模应用，电芯能量密度300-360 Wh/kg，但电芯价格仍高于1元RMB/Wh。全固态电池正处于从样件电芯向工程化转化的阶段，量产初期(2027-2028年)预计成本较高，电芯价格将落在1-3元RMB/Wh，EV市场应用规模≤1GWh。2030年后当全固态电池形成一定规模时(≥10GWh)，预计电芯价格将降至1元RMB/Wh左右，到2035年经过市场大规模的快速推广后，TrendForce集邦咨询预计全固态电芯价格有望降至0.6-0.7元RMB/Wh。

半固态进入量产，远期成本将低于0.4元RMB/Wh

半固态电池目前已扩大到GWh级别量产，但量产初期综合成本偏高，主要在于量产制造经验不足，尤其是电解液的原位固化工艺环节难以有效控制固化的均匀性，导致生产良品率较低(行业领先企业良品率仅50%-80%)，另一方面与半固态电池生产规模小，尚未形成规模效应有关。

目前半固态电池出货规模正在扩大，预计2025年将超过10GWh。随着技术成熟度的提升，中期(2030年)当半固态电池制造良率高于90%，同时随着制造规模的扩大，预计电芯综合成本将降至0.6元RMB/Wh以下，远期(2035年)成本有望低于0.4元RMB/Wh。

聚合物：相对成熟且有成本优势，但性能需提升

聚合物固态电池制造工艺发展较早，相对成熟，和现有的锂电池制造工艺较为接近，其生产制造具有较大成本优势，尤其以PEO基聚合物最为常见，以PEO基聚合物锂金属固态电池为例，其电芯总成本(不含税)约0.5元RMB/Wh，与液态电池相当，法国Blue Solutions已在前十年(2011-2020年)将此路线固态电池在欧洲地区推向商业化应用。

但此类固态电池存在固态电解质室温离子电导率低、电压窗口窄的缺点，较难适配高电压型正极材料(如NMC、LCO、尖晶石镍锰酸锂等)，不利于高比能电芯的设计。其次是PEO基聚合物电解质需要在50 ~ 80 ℃温度范围内运行，限制了其大规模商业化推广，因此还需设计电化学窗口更宽、离子电导率更高的聚合物电解质复合材料，以提升电池性能。

硫化物：性能潜力大，但成本高，降本空间大

硫化物电解质是离子电导率最接近且有望超越液态电解质的一类固态电解质，加上硫化物材料质地柔软，易于机械加工，制备电极时能与活性材料保持良好的固固接触，因此基于硫化物路线的固态电池性能潜力大，被丰田、日产、三星SDI、LGES、SK On等日韩企业以及中国的CATL、比亚迪、国轩高科等多家企业选择。

但硫化物电解质面临材料成本偏高等劣势，目前硫化物固态电解质及其前驱体硫化锂材料尚未实现工业化批量制备，且硫化物电解质空气稳定性差、对水分非常敏感，因此对电池制造的环境要求较高，最终导致硫化物基固态电池成本高，预估硫化物基固态电池产业化初期电芯BOM成本在1-2元RMB/Wh，当硫化物电解质规模量产后，中期(2030年)电芯BOM成本预计在1元RMB/Wh以内，远期(2035年)当固态电解质成本降至30万元RMB/吨以内时，电芯BOM成本有望降至0.4元RMB/Wh以下。

氧化物：成本居中，稳定性好，但固固接触挑战大

整体上，氧化物固态电解质机械强度高、热稳定性和空气稳定性好、电化学窗口宽，可适配高容量的正负极材料，但固态电解质与正负极活性材料的固固界面接触差，导致电池的内阻偏高，因此电池设计时通常会在正/负极侧添加电解液浸润，改善界面接触。

成本方面，相比之下其综合成本介于聚合物和硫化物基固态电池之间，但氧化物固态电解质也存在加工难度大等缺点，尤其是超薄型氧化物固态电解质隔膜(<30μm)，因此其隔膜厚度通常较厚，不利于电池能量密度的提升和单位瓦时成本的降低。其次，目前常用的几种氧化物电解质，如LLTO、LATP、LLZO等，虽然已有部分企业具备千吨级量产能力，但市场应用层面该材料还未规模化放量，材料实际售价接近其金属总成本的10倍左右，未来还有较大降本空间。

总体而言，固态电池技术正谨慎且乐观的前行，现阶段固态电池在充放电倍率和循环寿命等关键性能指标上还未展现其真正的商业潜能，同时在成本方面还难与液态锂电池竞争。但在各国政策大力支持和资本的推动下，对固态电池量产初期成本偏高而难以推广应用的担心还为时过早，随着2027-2028年全固态电池小规模装车示范应用，相关量产工艺技术将逐步打通，同时低空飞行(eVTOL/UAM)、军工等对电池成本敏感度相对较低的领域将持续提供固态电池市场需求，固态电池成本也将随生产规模的扩大而显著改善。