固態(tài)電解質的不可燃燒性可以完美解決鋰電池的安全問題，而且可以將鋰金屬負極和高壓正極匹配做成更高能量密度的全固態(tài)鋰電池，成為極具前景的下一代動力電池技術；固態(tài)電解質的離子電導率無法達到商業(yè)要求，相較有機液態(tài)電解質仍有較大差距。 進展方面，硫化物在商業(yè)化方面的進展較為領先，解決硫化物的界面及其穩(wěn)定性應該是全固態(tài)主要的發(fā)展方向之一。

固態(tài)電解質類型及相關特性梳理

技術路徑：電芯內液體含量逐年減少，液態(tài)電解液逐漸轉變?yōu)楣桃夯旌想娊庖海罱K被全固態(tài)所取代；負極中鋰金屬的含量逐漸增加，最終達到以純鋰金屬為負極材料的全固態(tài)電池；正極由LFP/NCM等材料逐步轉化為以硫和空氣為正極材料的全固態(tài)電池。 固態(tài)電池發(fā)展路徑

硫化物目前在商業(yè)化方面的進展較為領先，豐田的技術路線即為硫化物，其具有高離子電導率和固有的柔軟特性和良好的機械強度，但同時具有與鋰金屬的不相容性和空氣敏感性，且與電極間的阻抗過高；電池容量與循環(huán)性能仍遠低于傳統有機電解液電池，未來將硫化物固態(tài)電解質與聚合物固態(tài)電解質進行復合是解決此類缺陷的方向之一。 固態(tài)電池的誕生將會對目前的液態(tài)電池造成革命性的改變，如材料方面固態(tài)電解質、Bi-Polar新型箔材料將成為新興材料，而對金屬鋰箔材的需求將會繼續(xù)增大，同時大型平面疊片機將成為裝配生產線的主宰，與此同時隔膜、電解液、殼/蓋等零部件、PACK熱管理將不再需要，而且銅箔、鋁箔、石墨材料會因為Bi-Polar新型箔材料以及鋰金屬的競爭或將退出鋰電池行業(yè)。

興起的行業(yè)

1、固態(tài)電解質化工產業(yè)興起 2、Bi-Polar新型箔材料將出現并形成巨大產業(yè) 3、金屬鋰將供不應求 4、大型平面疊片機將成為裝配生產線的主宰 5、適合固態(tài)電解質的新型投料、混漿將出現

消退或退出的行業(yè)

1、隔膜和電解液產業(yè)將消失 2、銅箔、鋁箔產業(yè)面臨Bi-Polar材料的挑戰(zhàn)或將退出鋰電行業(yè) 3、石墨材料將面臨金屬鋰的替代而產量大幅度下降 4、現有單體電池的零配件，如殼、蓋將不再需要 5、PACK熱管理不再需要；連接方式將大幅度簡化，相應零配件不再需要 6、如果Tesla的Dry Coating電極生產應用起來，現今的攪拌設備、涂布機、NMP產業(yè)都會退場 7、卷繞機，注液機等現有單體電池的組裝設備行業(yè)將消失 8、現有的立體庫式電池充放電化成設備將不適合疊層電池的高電壓和尺寸，也可能根本就不需要了

全球主要固態(tài)電池企業(yè)研發(fā)進展

以豐田為龍頭的企業(yè)引領日本產業(yè)界發(fā)展

日本已經把發(fā)展全固態(tài)電池上升到國家戰(zhàn)略高度，充分發(fā)揮國內產、官、研緊密結合的傳統優(yōu)勢，以舉國之力發(fā)展固態(tài)電池技術。目前，日本各企業(yè)及研究機構在技術研究方面申請的專利數量居全球首位，產業(yè)化進程方面同樣領先于其他國家。日本針對全固態(tài)電池的研發(fā)主線，已經從最初的探索高性能的電解質材料，逐步轉移到解決諸如電芯的試制、制造工藝的開發(fā)、充放電循環(huán)壽命等課題之上。研究重點已經進入了根據不同的應用，嘗試正極材料和負極材料的適當組合，以及嘗試實現大規(guī)模量產的制造工藝開發(fā)的階段。

美國技術初創(chuàng)公司為主發(fā)展固態(tài)電池技術

在能源部（DOE）科學基金和國家實驗室研究的推動下，美國在固態(tài)電池方面的研究取得了重大進展，并在此基礎上衍生出眾多初創(chuàng)公司，如QuantumScape、SEEO、Solid Power、Solid Energy Systems、Ionic Materials等，這些初創(chuàng)公司以其在固態(tài)電池技術方面的先進性，目前已分別得到了寶馬、大眾、現代等汽車巨頭和多家風投基金的投資。正是通過這些初創(chuàng)公司的技術創(chuàng)新能力，確保了美國進入全球固態(tài)電池研究水平的前列。 從技術路徑來看，美國這些初創(chuàng)公司選擇的技術路徑以聚合物電解質和氧化物電解質為主，負極多采用鋰金屬。

以三星為代表的企業(yè)界主導韓國固態(tài)電池開發(fā)

在固態(tài)電池的研發(fā)和產業(yè)化道路上，韓國以企業(yè)界為主導，在政府部門指引下，國內各大汽車電池生產商聯合開發(fā)全固態(tài)電池。目前，韓國研究固態(tài)電池的企業(yè)主要有三星SDI、LG和現代汽車等，其中三星、LG和SK創(chuàng)新選擇成立聯合基金共同開發(fā)固態(tài)電池。現代沒有參加以上的三家聯盟，而是選擇自主開發(fā)、與高校合作和外部投資的方式進入固態(tài)電池的產業(yè)鏈。在專利方面，韓國分布相對比較集中，三星SDI、LG和現代占比50%以上；在技術路徑方面均以硫化物電解質為主。 全球固態(tài)電池企業(yè)研發(fā)情況

內容摘自賽瑞研究《2022年全球新能源汽車&動力電池產業(yè)發(fā)展趨勢報告》&《2022年固態(tài)鋰電池行業(yè)研究報告》

審核編輯 ：李倩