2023年固态锂电池行业现状与发展趋势分析！
传统锂电池的构成包括正极、负极、电解液、隔膜四大材料体系。现阶段的锂电池，严格意义上应该被称作液态锂电池，因为其使用的核心材料之一是电解液（液态电解质）。而固态锂电池的不同之处在于将电解液和隔膜换成了固态电解质。
固态电池在安全性方面远优于液态电池。传统液态锂电池使用的电解液在高温下极易分解，腐蚀性强，易燃易泄露，容易导致锂电池起火甚至爆炸，而固态电池使用的固态电解质具有不易燃、无腐蚀、无挥发等特性，降低了电池组对温度的敏感性，安全性大幅提高。
固态电池的分类
软包电池鼓包、胀气，极耳焊接处漏液，和热失控问题。存在液态组分，在极耳焊接处容易发生漏液，造成生产良率低。和安全隐患大；电解液在电池使用过程中发生反应分解，产生气体，造成内部内部结构形变（如极片间距扩大），影响电池性能和寿命；存在可燃有机成分，闪点低，由内部短路产生的热量、火星，易引发连锁反应，造成热失控。
固态电池结构
固态电池摒弃液相组分，固态电解质充当隔膜、电解液的功能，隔离正负极，传导离子；电池结构不含有任何低闪点、易燃的有机溶剂；固态电解质具备一定的厚度和机械强度，对枝晶的产生存在一定的遏制作用。
半固态工艺路线与现有软包工艺兼容
软包电池主要工艺流程
半固态路线A：
隔膜涂覆固态电解质层；正极掺混固态电解质；电解液用量降低。工艺路线与现行软包电池工艺一致，成熟度高，产线兼容，无需增设产线设备。
半固态路线B：增加原位固化工艺，即电解液凝胶化，降低液相组分。工艺上的主要把控点，包括固化时间、压力和温度，以及固化与化成等工序的顺序；固化时间接近2-3小时，对生产效率造成一定影响；设备上面，工艺分为热固化、电化学固化、紫外线固化，热固化设备与传统锂电产线的热压工艺设备兼容，后者需要调整化成工艺、增加对应设备，影响小。
全固态电池生产工艺
工厂布局需调整，增配固体电解质成膜工艺设备及生产线；新增等静压等新工艺，对产线影响大。等静压工艺的设备生产、调试及使用难度大，目前良率较低，需要积累大量know-how经验以赶上锂电池辊压、热压工艺的效率和良率水平；全固态路线，电池组分均为固相，可采用干电极技术，将浆料混合、涂布、烘干、碾压几道工序结合一体，极大提高生产效率。
液态电池向全固态迭代，分为半固态、准固态和全固态等阶段。
全球主要固态电池企业研发进展
以丰田为龙头的企业引领日本产业界发展
日本已经把发展全固态电池上升到国家战略高度，充分发挥国内产、官、研紧密结合的传统优势，以举国之力发展固态电池技术。目前，日本各企业及研究机构在技术研究方面申请的专利数量居全球首位，产业化进程方面同样领先于其他国家。日本针对全固态电池的研发主线，已经从最初的探索高性能的电解质材料，逐步转移到解决诸如电芯的试制、制造工艺的开发、充放电循环寿命等课题之上。研究重点已经进入了根据不同的应用，尝试正极材料和负极材料的适当组合，以及尝试实现大规模量产的制造工艺开发的阶段。
美国技术初创公司为主发展固态电池技术
在能源部（DOE）科学基金和国家实验室研究的推动下，美国在固态电池方面的研究取得了重大进展，并在此基础上衍生出众多初创公司，如QuantumScape、SEEO、Solid Power、Solid Energy Systems、Ionic Materials等，这些初创公司以其在固态电池技术方面的先进性，目前已分别得到了宝马、大众、现代等汽车巨头和多家风投基金的投资。正是通过这些初创公司的技术创新能力，确保了美国进入全球固态电池研究水平的前列。
从技术路径来看，美国这些初创公司选择的技术路径以聚合物电解质和氧化物电解质为主，负极多采用锂金属。
以三星为代表的企业界主导韩国固态电池开发
在固态电池的研发和产业化道路上，韩国以企业界为主导，在政府部门指引下，国内各大汽车电池生产商联合开发全固态电池。目前，韩国研究固态电池的企业主要有三星SDI、LG和现代汽车等，其中三星、LG和SK创新选择成立联合基金共同开发固态电池。现代没有参加以上的三家联盟，而是选择自主开发、与高校合作和外部投资的方式进入固态电池的产业链。在专利方面，韩国分布相对比较集中，三星SDI、LG和现代占比50%以上；在技术路径方面均以硫化物电解质为主。
固态电池产业链与液态锂电池大致相似。
产业链上游主要涉及原料矿产和电池电芯材料。原料矿产主要包括锂矿、锰矿、钴矿、石墨矿、锡矿等。电池电芯材料主要包括正极、负极、隔膜、电解质等，若完全发展至全固态电池，隔膜也完全被替换。其中：正极材料主要包括三元锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂四种；负极材料主要集中于金属锂、碳族、氧化物三类。
产业链中游为电池包的加工制备过程，包括电池封装集成、电源管理系统方案设计。
产业链下游主要应用于新能源汽车，在消费电子和储能领域也有一定应用空间，但目前不是主流。
固态电池产业链梳理
