今年一月份，辉能科技宣布全球首条固态电池生产线已正式投产，紧接着三月份，上汽宣布搭载固态电池的智己L6上市。

经过一系列产能和应用落地事件的发酵催化，固态电池再一次回到了大家的视野中。

其实从固态电池的提出到今天已经有了三十多年的时间，而在这期间液态电池凭借成本和制造难度更低的优势成为应用主流。

但是近几年由于欧美日本以及中国加大了对固态电池的研发投入，使得固态电池又有了较快发展。

固态电池为何最近两年开始强势崛起？

全固态电池是电解质采用全固体材料的电池，相比于液态电池固-液的接触方式，固态电解质与正负极之间以固-固界面的方式接触，这就导致了接触面积小，紧密性较差，离子电导率通常比液态电解质低两个数量级。

相比于液态电池，固态电池在续航能力，安全性上更具有优势。

由于固态电池不需要电解质和隔膜，可以实现多层材料的堆积，从而进一步提升电池的能量密度，提升续航能力，像智己L6的续航历程就能达到1000公里。

并且固态电解质的离子传输受气温影响比较低，其在低温状态下的性能衰减比较小，从而减轻了冬季续航短的状况。

固态电池的另一优势是安全性。因为固态电池抑制锂结晶的力度较强，从而避免了锂结晶刺穿隔膜导致电路短路的问题，大大提高了使用安全性。

固态电池有几种技术路线，我国押注哪种？

目前电解质有三种技术路线，分别为硫化物路线，聚合物路线和氧化物路线。由于氧化物固态电解质中含有不可燃分子，所以热稳定性和安全性较强，同时工作机理相对成熟，已成为国内主流的技术路线。

像赣锋锂业、国轩高科、卫蓝新能源、清陶能源都是采用的氧化物路线，从已公布的样品能量密度看，均超过了350Wh/kg，其中赣锋锂业、国轩高科的二代产品达到了400Wh/kg。

宁德时代还采用了聚合物配比氧化物的方式，通过将固态电解质颗粒填充到凝胶电解质隔膜孔隙中，并添加少量电解液，从而提高了离子电导率，成为国内少数半固态电池能量密度能达到500Wh/kg的企业。

但是氧化物路线的缺点也很明显，它是三条技术路线中用到稀土元素最多的路线，需要在电解质中掺杂镧、锆、钛等多种元素，用来提高电解质的离子导电性和热稳定性，这就导致生产成本的不可控。

既然优势众多，为何固态电池还不能实现量产呢？

虽说固态电池有种种好处，但是实现量产并不是件简单的事，像智己L6宣称用的固态电池，其液态电解质含量在5%-15%之间，其本质还是半固态电池。

固态电池的难点主要体现在成本和技术两大方面。

成本方面，固态电池相比于液态电池来说会用到更多的锂金属，全固态电池锂金属用量则是磷酸铁锂大概3~4倍以上。如果还考虑制造难度、整个量产效率、工艺流程等因素，全固态的最终量产成本大致是磷酸铁锂电池的5~6倍。

汽车本身是价格敏感型的商品，在固态电池的成本短期内还无法降低的情况下，未来第一批固态电池将用于高端车型，待技术成熟、成本有所下降时才会延伸到中低端车的应用。

技术方面主要有稳定性和导电性两个关键因素。

稳定性上，目前固态电池中的电解质和电极材料在充放电过程中容易出现结构变化或化学反应，导致电池性能下降甚至失效，难以保证使用过程中的稳定性，而现在稳定性较好的固态电池材料生产还处于摸索阶段。

导电性上，目前固态电解质的离子电导率远不如液态电解质，这限制了固态电池的能量密度和功率密度。

此外，固态电极材料也有电子导电性不佳的问题，影响了电池的充放电速度和能量效率，如何提高固态电解质的离子导电率，目前相关厂商正在从正负极材料上寻求技术突破。

固态电池的市场竞争格局又是怎样的呢？

今年3月新能源车市场零售70.9万辆，同比增长29.5%，可以说表现十分出色，随着新能源车的不断升级换代，未来固态电池将会有大显身手的机会。

预计到2030年全球固态电池的出货量将达到251.1GWh，渗透率将达到10%，市场规模将超过200亿元。

从全球市场看，主要有中国、日本、韩国、美国、欧盟参与，其中欧美和日韩目前是主攻全固态电池方向，中国以半固态电池为主。

国内主要有三类企业参与固态电池的生产，一是传统电池企业，如宁德时代、赣锋锂业；二是初创电池企业，如清陶能源、卫蓝新能源；三是整车企业，如一汽、长安、东风。

其中辉能科技、清陶新能源拥有核心关键技术以及突出的产能建设能力位于第一梯队，卫蓝新能源、比亚迪、宁德时代等位于第二梯队，赣锋锂业、国轩高科等位于第三梯队。

据统计，2023年国内半固态电池的产能规划累计已接近300GWh，落地产能约15GWh，出货量突破GWh级别。2024年国内搭载（半）固态电池上市的新车型将超过5款，出货量有望迈向5GWh级别。

面对广阔的市场增量，各大厂商的研发正如火如荼的进行中，其中有一家公司一直处在半固态及固态电池的技术前沿，它就是宁德时代。

2023年，宁德时代实现营收4009.17亿，同比增长22%，实现利润467.61亿，同比增长39.76%。其中电池销量增速35%，产量增速19.7%，产销比从22年的89%提升至100%，产业链去库存效果明显。

一个非常好的表现是，去年宁德时代的净利润增速超过了营收增速，经营性现金流净额同比增长51.65%，这说明公司的利润有效转化为了现金流回到了公司的账上，公司营运能力相当出色。

而且今年宁德时代推出了最高能量密度可达500Wh/kg的凝聚态电池，这离航空锂电池的生产又进了一步，未来或将直接助力低空经济的发展。

从股东的角度看，宁德时代的股息率达到了2.8%，去年宁德大手一挥，分红达到了221亿元，让股东们真的享受到了公司成长的红利。

总的来说，半固态电池的市场化竞争已经给全固态电池的研发提供了良好的基础，固态电池的技术突破和批量化生产或许在不远的未来就能得以实现。

关注小象说财，立即领取最有价值的《成长20：2024年最具有成长潜力的20家公司》投资报告！