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全球固态电池全产业链白皮书:技术突破、产能爆发与商业化落地
来源:研精毕智调研报告网 时间:2026-02-24

固态电池是一种使用固态电解质替代传统锂离子电池中液态电解液和隔膜的新型电池技术。固态电池的本质创新在于材料体系的颠覆,以固态电解质替代传统液态电解液与隔膜,带来安全性质变、能量密度跃升(可达350-500Wh/kg)与循环寿命延长;2026-2027年为半固态商业化元年,2030年前后全固态有望逐步普及。

一、产业链结构

(一)上游材料:核心部件主导成本结构​

上游环节中,固态电解质占电池总成本的35%-40%,与高镍正极(Ni≥90%)、硅基负极共同构成价值核心。尽管硫化锂价格较2024年下降10%,但仍高于商业化红线3倍,成本优化空间显著。根据北京研精毕智信息咨询调研报告数据,2026年硫化锂价格预计降至6000-7000元/公斤,规模化量产将进一步推动成本下行。核心材料企业加速技术攻关,中科大研发的LZACO电解质实现三大突破(杨氏模量仅为硫化物的25%、室温离子电导率达2mS/cm、循环寿命高达10万次),韩国团队的HfO₂单晶电解质则实现472Wh/kg能量密度突破,为材料体系升级提供多元路径。​

(二)中游制造:设备升级驱动效率提升​

中游制造端,固态电池生产对设备精度与环境控制要求显著高于液态电池,干法电极设备、超级干燥房、真空封装设备需求爆发,设备投资占比从液态电池的15%升至25%以上,2026年全球固态电池设备市场规模预计突破80亿元。特斯拉上海超级工厂试产线数据显示,干法电极工艺使电池包成本降至85美元/kWh,较行业平均水平低25%;先导智能推出的第三代干法集成设备,生产效率提升50%,材料利用率提升20%,其80m/min干法涂布设备可制备面容量>5mAh/cm²的厚电极,成为中游设备领域标杆产品。此外,闪蒸焦耳加热技术实现毫秒级高温合成,为电解质规模化生产提供新方案。​

(三)下游应用:绑定合作重构盈利逻辑​

下游应用端,整车厂与电池企业绑定合作加剧,大众、宝马等国际车企通过战略合作锁定2027年后产能,“电池即服务(BaaS)”模式在高端车型逐步推广,重构产业盈利逻辑。北京研精毕智信息咨询市场调研发现,头部企业正加速构建“采矿-冶炼-电池-回收”一体化布局,应对印尼镍矿出口限制、非洲锂矿国有化等资源管控政策,提升供应链稳定性。其中格林美、华友钴业建成全球首个闭环基地,锂、钴、镍等核心金属回收率超90%,成为产业链可持续发展的重要支撑。

二、市场规模

基于北京研精毕智信息咨询调研数据显示,2025年全球市场规模达150亿元人民币,2026年预计同比激增213%突破470亿元;长期来看,2030年市场规模将冲刺1.2万亿元,2035年进一步扩容至3.8万亿元,十年复合增长率高达85%;​出货量方面,2025年全球固态电池出货量达12GWh(均为半固态),渗透率仅0.1%;2026年出货量预计达30-34GWh,同比增长约180%,其中半固态电池出货量超15GWh,成为绝对主流,全固态电池出货量约1GWh,主要用于原型车验证,行业渗透率提升至0.3%。成本下降成为核心驱动力,2026年全固态电池成本较2025年下降20-30%,从约1500元/kWh降至更低水平,半固态电池成本降至1.5元/Wh,与高端液态电池接近,商业化可行性显著提升。​从区域贡献来看,中国市场表现尤为突出,2025年规模占全球35%以上达150亿元,较2023年增长近40倍,增速全球第一,成为全球市场增长的核心引擎。

全球固态电池全产业链白皮书:技术突破、产能爆发与商业化落地

三、产业化进程:从实验室到量产的关键跨越,产能布局全面提速​

(一)产能布局:全球产能集中释放,中国占比超七成​

2026年全球固态电池有效产能预计达20-30GWh,中国占比超70%,成为全球产能核心集中地。国内方面,辉能科技台湾桃园1GWh产线已正式投产,卫蓝新能源北京2亿Wh产线完成主体封顶,宁德时代、比亚迪等头部企业均锁定2027年全固态电池量产节点;国际端,丰田计划2026年率先实现硫化物固态电池量产,成为行业核心里程碑,三星SDI与宝马合作的中试线、QuantumScape美国加州试点线均已建成并进入试生产阶段。​

(二)核心难题:四大技术瓶颈制约商业化节奏​

北京研精毕智信息咨询调研报告指出,当前产业化仍面临四大核心技术难题,其突破速度将直接决定行业商业化节奏:一是固-固界面接触长期稳定性,影响电池循环寿命与安全性能;二是万吨级电解质量产一致性与成本控制,制约规模效应释放;三是电芯化成封装工艺,需适配固态电池特殊结构需求;四是硫化物电解质量产安全管控,避免生产过程中发生氧化还原反应。行业普遍认为,2027年将成为全固态电池车规级装车的关键节点,2030年实现规模化量产。​

四、应用场景:梯次渗透,新兴领域打开增长空间​

北京研精毕智信息咨询研究报告指出,固态电池应用场景呈现“梯次渗透”特征,从核心领域向多元场景全面拓展:​

新能源汽车领域:作为核心驱动力,贡献超70%市场份额,高端乘用车为当前主要应用场景,1000km续航的半固态车型成为车企品牌高地,大众、宝马、蔚来等车企纷纷布局相关车型;​

消费电子领域:占比约20%,聚焦高端TWS耳机、AR眼镜等便携设备,用户对价格不敏感,成为产业链早期盈利的“现金牛”;​

储能及特种领域:占比10%,eVTOL、军工、电网储能等利基市场快速渗透。其中eVTOL领域表现突出,2026年国内eVTOL市场规模将突破500亿元,电池作为核心部件占比超25%,中创新航与广汽高域联合开发的9系高镍/硅体系电池、亿纬锂能等企业的相关产品已获得订单,电池单车价值超5万元,核心材料毛利率45%-55%,模组/PACK毛利率超38%;​

新兴场景拓展:在重卡、电动船舶、人形机器人、AIDC配储、高寒地区储能等领域加速渗透,打开千亿级跨界市场空间。

五、区域竞争格局:亚太主导全球,三大阵营差异化博弈​

(一)中国:工程化领先,全产业链优势凸显​

中国凭借完整的产业链布局、70%的全球锂加工产能优势及政策支持,实现从“并跑”向“领跑”的跨越,在半固态电池领域形成压倒性优势,装机量全球第一。截至2025年,中国固态电池领域投融资规模累计超800亿元,全固态电池产学研协同创新平台(CASIP)整合行业资源,60亿元专项基金重点扶持头部企业,重庆太蓝新能源、北京纯锂新能源等企业实现技术突破。宁德时代作为行业龙头,是全球唯一实现硫化物全固态电池与凝聚态电池双线量产的企业,其凝聚态电池已供货蔚来ET9、小米SU8等高端车型,奠定市场领先地位。​

(二)日韩:专利壁垒深厚,技术路线聚焦​

日韩企业构建了深厚的技术专利壁垒,在硫化物路线占据核心优势:日本丰田、本田聚焦硫化物路线,累计布局超1300项核心专利,2025年与出光兴产、住友金属矿山达成量产技术合作,续航目标直指1200公里,高端硫化物电解质产能占全球约60%;韩国三星SDI、LG新能源加速中试线建设,同时韩国科研团队在氧化物路线取得突破,HfO₂单晶电解质技术推动能量密度达472Wh/kg,形成“聚合物量产+氧化物创新”的双线布局。​

(三)欧美:政策驱动突围,本土化供应链提速​

欧美市场依托政策扶持与联盟研发实现差异化突围:美国凭借IRA法案推动供应链本土化,QuantumScape与大众深化合作,聚焦氧化物路线技术突破,SolidPower定位材料供应商授权电解质技术;欧洲凭借《新电池法》碳足迹要求,利好掌握干法工艺的企业,辉能科技欧洲工厂规划产能44-48GWh,成为区域核心玩家,同时欧盟通过“电池联盟”整合产学研资源,加速缩短与东亚企业的技术差距。

六、标杆案例:技术落地与商业变现的典型实践​

中固时代“太行系列”:“太行一号”中心液冷大容量固态电池容量达540Ah,循环寿命12000次,已获多地独立储能电站订单,单GWh项目净利润超15亿元,毛利率32%-38%;“太行二号”动储一体化产品填补市场空白,2026年下半年规模化量产,订单金额已超30亿元,毛利率较单一功能电池提升8%-12%;​

宁德时代凝聚态电池:全球首个实现量产装车的高能量密度固态电池衍生产品,能量密度超500Wh/kg,已供货蔚来ET9、小米SU8等高端车型,支撑车辆续航突破1000公里;​

韩国HfO₂单晶电解质软包电池:2Ah级NCM90||Li软包电池能量密度达472Wh/kg,0.5C倍率循环160次容量保持率优异,为全固态电池量产提供技术参考。

七、发展趋势:技术、成本、场景全面升级​

技术路线多元化融合:硫化物、氧化物、聚合物路线优势互补,卤化物路线逐步突破成本瓶颈,全固态电池将在2027年实现车规级装车,2030年进入规模化量产阶段;AI赋能研发成为常态,“理论设计-智能筛选-极速合成”闭环模式将缩短技术迭代周期3-5年;​

成本持续快速下行:核心材料方面,硫化锂等关键原料价格随产能释放稳步下降,2030年全固态电池成本预计降至0.5元/Wh以下,与传统锂电池形成绝对竞争优势;制造端方面,干法电极、闪蒸焦耳加热等工艺成熟度提升推动良率提高,进一步摊薄单位成本;​

应用场景全面扩容:除核心领域外,低空经济、AIDC配储、高寒地区储能、人形机器人、特种装备等新兴场景成为增长新引擎,形成“核心领域支撑、新兴场景拉动”的多元增长格局;​

产业协同模式深化:“材料-电池-车企”深度绑定成为产业协同主流模式,头部企业加速构建一体化供应链,资本市场投资更趋理性,聚焦有核心技术、成熟产线和明确客户绑定的企业,行业分化洗牌加剧,头部效应逐步凸显。

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