固态电池技术路线、产业进展及用锂量测算
核心观点
液态锂电池体系接近能量密度迭代上限,固态电池具备产业化逻辑。国内半固态电池率先量产,全固态电池预计2027年示范装车,2030年规模化应用。全固态电池用锂量较液态电池大幅提升,低空经济、人形机器人等领域将成为其下游增长点。
技术路线与产业进展
- 全固态电池:硫化物路线潜力突出,宁德时代、比亚迪等头部企业重点研发,预计2025年硫化物电解质中试线验收,2027年示范装车,2030年规模化应用。
- 半固态电池:氧化物路线已量产装车,成本低于全固态电池,预计2026年起量。
- 电解质技术:硫化物电解质性能最优,但成本高、量产难;氧化物电解质成本较低,已量产;聚合物电解质适用于消费电子。
用锂量测算
- 硫化物全固态电池:用锂量是液态锂电池的1.75-2.4倍。
- 氧化物半固态电池:用锂量是液态锂电池的1.09-1.15倍。
- 正负极材料:高镍三元正极、锂金属负极将进一步增加用锂量。
下游需求与出货量
- 人形机器人:固态电池体积小、重量轻,显著优化机械设计,预计2030年销量达16.25万台。
- 低空经济eVTOL:能量密度、功率密度要求高,固态电池是优选方案。
- 出货量预测:2030年固态电池出货量达826GWh,其中半固态670GWh,全固态156GWh。
研究结论
- 全固态电池在性能和应用层面优于半固态电池,是eVTOL、人形机器人等新兴领域的技术基础。
- 半固态电池依托国内产线优势,2026年起量;全固态电池2027年示范装车,2030年产业化。
- 2025-2027年碳酸锂需求由新能源车、储能主导,2027-2030年半固态电池逐步提升需求,2030年后固态电池因低空经济、人形机器人等领域爆发式增长。
风险点:研发进展不及预期、装车量不及预期。