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2 0 2 3.02.17
固态电池专题：锂电完全体 技术大趋势
分析师：曾彪
S0740522020001
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中 泰 证 券 研 究 所
1 固态电池的研发意义
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固态电池：安全、体系、工艺上的三重迭代
安全性能迭代：本征安全问题的解决
资料来源：锂电前沿，辉能科技，广州飞升精密设备官网， BMW Group，中泰证券研究所
软包电池鼓包 、胀气，极耳焊接处漏液 ，和热失控问题
全固态电池结构
•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 。
•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 。
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固态电池：安全、体系、工艺上的三重迭代
化学体系迭代方向：传统锂电池体系 vs 全固态电池体系
•随着本征安全性能的提高 ，全固态体
系，正极材料可以从传统的中 、高镍
三元材料 ，替代为无钴 、富锂正极 ，
和高电压磷酸锂镍正极 （LiNiPO4，
5.2V，170mAh/g），能量密度天花
板进一步被突破；
•由于液相组分的去除 ，负极可以由传
统的石墨负极 （330～370 mAh/g），
过渡到金属锂负极 （1500～3500
mAh/g），比容量显著提高；在全固
态体系，传统三元正极搭配金属锂负
极，电芯能量密度超过 400Wh/kg；
•界面化学：可通过构建高界面能 、低
电子电导以及具备自修复功能的人工
界面层，改善锂枝晶造成的潜在问题 。
资料来源： Solid power ，中泰证券研究所
固态电池化学体系 Roadmap（Solid Power）
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固态电池：安全、体系、工艺上的三重迭代
资料来源：科研云平台，中泰证券研究所
工艺迭代方向：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 1：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 2：增加原位固化工艺，即电解液凝胶化，降
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