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固態電池具有技術顛覆的潛力：傳統液態電池體系成熟，但難以出現大幅性能突破。從兼顧高能量密度和本征安全性兩方面出發，以鋰金屬作為負極，使用穩定、不易燃燒的固態電解質的全固態鋰離子電池將成為未來最有技術顛覆潛力的電池。雙極堆疊的可能性、鋰金屬負極的使用能保證其具備大幅領先的能量密度，其能量密度可以輕松突破400Wh/kg，固態電解質則能夠保證優秀的安全性能。

固態電解質是固態電池成功應用的關鍵：理想的固態電解質應該具有小到可以忽略不計的電子電導率、優良的Li⁺電導率、良好的化學兼容性、寬的電化學穩定窗口、優異的熱穩定性以及能夠低成本的大規模生產等特點。通常來說，具有代表性的固態電解質包括硫化物固態電解質、氧化物固態電解質、金屬鹵化物固態電解質和聚合物固態電解質。

固態電解質各有特點，復合固態電解質可以實現優勢互補，是最具發展潛力的方向：聚合物電解質具有良好的界面相容性和機械加工性，但室溫離子電導率低，限制其應用溫度；無機氧化物電解質電導率較高，但存在剛性界面接觸的問題以及嚴重的副反應，且加工困難；硫化物電解質電導率高，但化學穩定性差，可加工性不良。針對這些問題，目前復合固態電解質是最具發展潛力的體系，一方面，可以在聚合物電解質中引入惰性無機納米粒子，改善聚合物電解質性能；另一方面，可以通過氧化物陶瓷或硫化物與聚合物進行復合，實現優勢互補。復合固態電解質具有更高的離子電導率和力學性能，同時與電極具有更好的兼容性。

離子運輸機制、鋰枝晶生長機制、固-固界面問題是固態電池面臨的三大問題：明確高離子電導率的實現條件是發展高性能固態電解質、提高全固態電池充放電速度的關鍵，目前主要通過摻雜、開發納米尺度結構以及界面工程等手段來改善離子電導率，但目前業界對于離子運輸機制的理解程度還不夠，這對于充放電速度提升是一個挑戰；此外，固態電解質雖然具有高機械強度，但仍然難以完全抑制鋰枝晶的生長和實現鋰金屬的均勻沉積，鋰金屬可能在負極表面形成枝晶，甚至在固態電解質內部成核，導致電池短路，從而引發安全風險，這對固態電池的安全是一個較大的挑戰；同時，由于缺少電解液的浸潤，固-固界面問題直接影響固態電池的循環壽命等性能，盡管目前在工藝和材料維度有一些改進措施，但界面問題仍是固態電池最大的挑戰。

全固態電池有望2027年開始量產裝車：2022年以來，固態電池的研發和產業化取得了明顯的進展，尤其是以衛藍新能源和贛鋒鋰電等為代表的中國企業的半固態電池量產裝車，標志著半固態電池已實現了產業化。我們預計固態電池的大規模生產和裝車應用將在2027年左右開始到來。

2030年固態電池市場規模超2500億元：預計到2030年全球固態電池的出貨量將達到614.1GWh，在整體鋰電池中的滲透率預計在10%左右，其市場規模將超過2500億元，主要出貨電池仍然是半固態電池。作為固態電池最重要的組成部分，固態電解質在2030年的需求將超6萬噸，市場規模超過60億元。