突破全固态电池技术瓶颈！中科大开发出新型硫化物固态电解质，原材料成本每公斤仅14.42美元【附固态电池技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

近日，中国科学技术大学传来好消息，该校马骋教授科研团队在固态电池领域取得了新的突破，成功研发出一种用于全固态电池的新型硫化物固态电解质。该材料在具有硫化物固态电解质固有优势的同时，成本更加低廉、更适合商业化。该研究成果已发表于《德国应用化学》上。

长期以来，硫化物固态电解质因其高离子电导率、良好的与锂金属负极兼容性等特性，被视为提升电池能量密度、延长循环寿命的理想材料。然而，高昂的制造成本一直是制约其商业化进程的关键因素。据行业数据显示，传统硫化物固态电解质的成本普遍超过195美元每公斤，远远超出了商业化所期望的50美元每公斤的门槛。

马骋教授科研团队开发出来的的新型硫化物固态电解质，每公斤原材料成本仅为14.42美元(当前约105元人民币)，远低于市场上大多数固体电解质的商业化成本阈值，从而显著降低了生产成本。

在电化学性能上，该材料同样表现出色。与锂金属组成的对称电池在室温下能够实现超过4200小时的稳定循环，展现了极佳的循环稳定性和安全性。而与硅负极、高镍三元正极组成的全固态软包电池，在60℃条件下循环200次后，容量保持率仍高达89.29%。

（图片来源：摄图网）

技术价值观察

固态电池产业链与液态锂电池大致相似，上游包括原料矿产、机械设备以及基础材料，两者主要的区别在于负极材料和电解质的种类，正极材料方面几乎一致，若完全发展至全固态电池，隔膜也完全被替换。产业链中游为电池包的加工制备过程，产业链下游应用领域包括新能源汽车、储能系统、消费电子等。

中科大马骋教授科研团队开发出新型硫化物固态电解质，处于固态电池产业链的上游环节。

宏观市场观察

固态锂电池与液态锂电池的区别及优劣势对比

按电解质的不同，锂电池可分为液态锂电池和固态锂电池。固态锂电池和传统的锂电池最主要的区别在于固态电池电解质为固态，相当于锂离子迁移的场所转到了固态的电解质中。固态电池的优势主要有能量密度较高、热稳定性较好等。

行业处在商业化早期阶段

中国关于固态电池的研究至少可以追溯到20世纪70年代，几乎与锂离子电池的研究同时起步。但锂离子电池优异的性能获得了更多的认可，并在过去50年获得了巨大的进步和商业化应用，成为目前市场应用最广泛的电池体系。但由于对锂供应短缺的担忧，对能量密度、安全性等更高要求，2015年以来固态电池重新进入行业重点研发产品行列。

综合行业参与主体的技术路线图和相关产业规划，中国固态电池发展正处于加速研发阶段，使用全固态锂电池能量密度具备突破500wh/kg的潜力，在2025年前，半固态电池会逐步实现商业化，在动力电池的整体市场上逐渐形成一定规模;2025年左右，全固态电池将开始小规模搭载在实车上。

中国固态电池行业企业布局及竞争力评价

目前，全固态电解质锂动力电池存在的技术难点问题包括固态电解质材料的锂离子电导率偏低问题、固/固界面接触性和稳定性差问题、金属锂的可充性问题等。目前对比固态电池技术比较先进的企业量产时间表中，发现大部分量产提到的一个时间点是2025年。

中国固态电池技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，目前固态电池关键技术强相关的城市集群主要集中在华北和华东区，尤其是北京市成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于固态电池研发，成为潜在的固态电池技术发展中心。根据热力图的分布华北地区有极大的可能性成为固态电池技术的先导区域。重点关注北京市 顺义区、北京市 大兴区、江苏省 南京市 浦口区等地的相关企业，以及这些地方对固态电池产业发展的投资环境和潜力市场。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国固态电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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