以下数据及分析来自于前瞻产业研究院固态电池研究小组发布的《》

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本文核心数据：投资机会;固态电池;

中国固态电池产业链薄弱环节投资机会

——更换正极材料体系

已实现商业化的锂电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等。目前，在固态电池领域中，三元材料(镍钴锰)等由于界面阻抗大以及与电解质接触不佳，易导致电池容量低、循环差等问题。一般通过掺杂、包覆改性等方式改善传统正极材料的性能和表现。

未来建议从三方面着手开发新型正极材料。一是开发低电位下比容量更高的正极材料，如高镍正极材料;二是提高正极材料的嵌脱锂电位，如更高电压的钴酸锂、锰酸锂和富锂锰基层状氧化物正极材料;三是开发工作电压更高的正极材料，如尖晶石型镍锰酸锂正极材料。因此，高电压钴酸锂(电压≥4.50V)，更高镍含量(镍含量>0.80)或更高电压(电压≥4.35V)的镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂、富锂锰基正极材料以及无锂正极材料发展潜力巨大。

——更换负极材料体系

(1)硅负极

在当前锂电池电极材料体系中，已实现商业化的负极材料以石墨为主，尽管石墨类材料容量是正极材料的2倍，但在模拟计算中负极材料比容量不超过1200mAh/g的情况下，提高负极材料的容量仍可有效提升电池能量密度。

石墨电导率高、稳定性强，但理论比容量较低(372mAh/g)，当前，锂电池石墨负极的比容量已接近理论上限，开发高比容量的新型负极材料始终是固态电池领域的重要研究方向，硅负极和锂负极可作为石墨负极的上位替代。

硅负极的理论比容量远高于石墨负极(纯硅负极比容量达4200mAh/g)，且储量丰富、环境友好，被视为高能量密度锂电池的理想负极材料。

(2)锂负极

锂金属的理论能量密度是3860mAh/g，拥有常见金属中最低的还原电位(-3.04V)，被视为锂电池的终极理想负极材料。由于锂负极难以完全适配有机溶剂体系，固态电池被视为锂负极更理想的使用场景，是围绕锂负极打造产业化电化学体系和打破电池能量密度上限的重要途径。

中国固态电池细分领域投资机会

——复合固态电解质

目前单一的氧化物、硫化物、聚合物固态电解质分别存在着离子电导率低、界面不稳定等各种问题，无法满足全固态锂金属电池的性能要求。无机固态电解质具有较高的离子电导率、电化学稳定窗口和机械强度，但电极与电解质之间的固/固接触电阻较大。聚合物固态电解质具有良好的柔韧性、可加工性和接触界面性能，但室温离子电导率低，需要在高温下运行。复合固态电解质是一种很有前途的替代品，其同时具有了无机固态电解质的高离子电导率以及聚合物固态电解质的良好柔韧性，未来可重点投资该领域。

从下表可以看到当无机填料质量含量由20%增加到30%，电导率逐渐上升，LLZO(30%)-PEO(LiTFSI)的电导率最大，室温下的电导率达到0.308×10-4S/cm。

——三层固态电解质与金属负极结构

三层固态电解质与金属负极结构是一种先进的固态电池设计，其中金属负极(通常为锂金属)与由三层组成的固态电解质相耦合。这三层包括：紧邻金属负极的保护层，用以抑制锂枝晶生减少副反应;中间的主要固态电解质层，负责高效传导锂离子，确保电池性能;以及靠近正极侧的功能层或缓冲层，用于优化界面接触并提供额外的保护或功能支持。这种结构不仅提高了电池的安全性和能量密度，还增强了其循环稳定性，代表了固态电池技术的一个重要发展方向，未来相关机构可重点关注。

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