固态电池：兼具高弹性与高确定性的产业趋势

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摘要：

1.固态电池应用场景广阔、前景无限，将同时在机器人、AI终端、低空经济、算力等几乎所有热门领域广泛应用，潜力难以估量。

2.不但新场景潜力非凡，传统动力、储能等领域渗透率提升空间极大。仅动力电池来讲，目前全球范围内新能源车（纯电)的渗透率依然低至11%，新能源船舶近年也开始落地用于内河近海，远洋正亟待固态电池突破。PS：混动带电量远远低于纯电，比如秦plus入门的插混和纯电分别带电7.68度与48度，相差近7倍。

3.固态电池克服了液态锂电池的缺点，具有安全性好、能量密度高、低温性能优异等特点，将和智驾一起促推动新能源汽车（包括刚爆发的新能源重卡、轻卡)渗透率在全球范围内大幅提升，成为压垮燃油车的最后稻草。

4.在应用前景明朗的情况下，固态基本会遵循“设备先行、材料跟进、电池厂分化”的情形，站在投资角度目前确定性很强的两个细分是固态电池设备和碳纳米管，此二者需求确定，不因技术路线分歧影响需求。

5.每次技术变革最先受益的是设备厂商，不管固态电池还是其他变革，设备都将享受渗透率提升带来的扩产需求以及存量产能的更新需求，弹性极大；且设备要提前一年以上下单，放在当下时点是比较合适的选择；另外，设备需要高度精密制造、工艺适配能力、高可靠性和定制化开发能力，设备不行直接影响产能爬坡和后续生产环节，客户对性能差异敏感，附加值更高，即使在下行周期，毛利率也在固态各细分板块领先。

6. 目前半固态电池刚开始量产，蔚来、上汽都有车型即将搭载，低空领域也有批量出货，而全固态电池处于突破前夜。固态不但是压垮燃油车的最后稻草，也会使纯电彻底取代混动从而大幅提升新能源车对电池的需求。

7. 相比于有的热门板块什么时候能出业绩、以什么模式出业绩、哪些公司能出业绩的不确定性，固态电池不但同样具有很高的科技含量，而且板块中哪些公司会出业绩确定性强。

一. 固态电池是未来全新生活场景的支柱

成群结队的机器人在矿井、工地、工厂忙碌；家政机器人进入家庭；eVTOL在城市之间穿梭；无人机群编织低空物流网络；AR眼镜把虚拟和现实结合。在这些场景的背后，正等待固态电池用高能量密度和高安全性来支撑人类对未来生活的想象。

机器人是近期风头最盛的领域之一，电池模块则是机器人的“生命线”，目前占成本的10-15%。但电池续航和电机功率密度两大难题正阻碍机器人产业化落地，特斯拉在最近的业绩说明中也在强调电池问题。目前，人形机器人通常使用由圆柱形锂离子电池组，安装在躯干内为机器人提供续航。但是受限于人形机器人整体布局，电池体积受限，人形机器人的使用续航时间不足，普遍只能持续工作两三个小时。特斯拉机器人产线传统锂电池组占据机器人30%的体重，而固态电池的轻量化和能量密度突破，可以使双足机器人的连续作业时间从2-4小时跃升至整个白天，配合瞬时放电特性，让伺服电机的爆发力大幅提升。如果认为机器人最后能走进千家万户，代替人类从事众多的繁重工作，甚至作为情感陪伴，那么固态电池必须要关注，它是关系到机器人能否民用领域大规模推广的关键。

低空经济更是刚需固态电池，亿航飞行汽车采用固态电池模组后，有效载荷提升45%，单次充电覆盖半径突破300公里，eVTOL对安全的高要求更是只有固态电池能满足。

还有AI终端，像目前AI眼镜的续航时间普遍不足，比如Ray-Ban Meta智能眼镜日常连续使用续航为4小时，连续使用AI对话只能撑30分钟，如果手机是这个续航相信会让所有使用者崩溃。且类似产品如果增加电池容量则普遍较重，不符合智能穿戴轻量化的要求，大规模应用亟待固态突破。

二.传统应用场景渗透率还有极大空间

新能源代表未来是当下社会共识，动力领域新能源汽车被认为将首先颠覆传统燃油车。但截止2024年，全球新能源汽车国内拉动下渗透率依旧仅18%，纯电11%左右。其中国内渗透率最高，根据汽车工业协会数据，2024年中国汽车销售3143.6万辆，新能源汽车销售1286.6万辆，渗透率40.93%，但增量主要由混动贡献（增速84%），纯电销售771.9万量渗透率仍只有24.54%，且增速仅15%，毕竟混动携带电池远远少于纯电，而像美国纯电渗透率仅8%。

用车成本方面，新能源汽车有明显优势，私家车可以低至每公里几分钱；能源安全方面，作为能源进口大国可以摆脱对化石能源的依赖；环境方面，可以大幅减少碳排放。但传统燃油车依旧占据绝大部分市场还是因为当下新能源车有一些缺陷。 对于用户来讲无非是聚焦于里程焦虑、安全、冬季和高纬度地区使用体验差等，而固态电池恰好完美解决了这些。

三. 固态电池开启高能安全的能源时代

作为新一代储能技术，固态电池凭借突破性结构革新，展现出颠覆传统液态电池的卓越性能。其核心突破在于采用固态电解质替代液态电解液，通过结构简化和材料升级使能量密度实现跨越式提升。目前各整车和电池厂规划的固态电池能量密度已经可达400-500Wh/kg，卫蓝新能源的实验室中能量密度已经可以达到720Wh/kg，较主流锂电池提升3倍以上，意味着电动汽车续航里程可轻松突破1500公里甚至2000公里，AI终端设备续航时间大幅延长。而这依旧不是固态电池的理论上限，比如德国物理技术研究会的专家团队发明了高性能高安全性固态钠硫电池全自动连续生产工艺，这一成果目前处于研发推进阶段，可使电池能量密度超过 1000Wh/kg。

在安全性方面，固态电池彻底解决液态电池易燃爆难题。固态电解质不可燃、无腐蚀性，从根源杜绝漏液和热失控风险，即使在针刺、挤压等极端条件下仍能保持稳定。这项特性对动力电池和航空领域具有革命性意义。

低温性能优势尤为突出，固态电解质在-30℃环境下仍保持良好离子传导率，低温容量保持率超过90%，相较传统锂电池40%-50%的衰减率，极大拓展了设备在严寒环境的使用场景。配合快速充电技术，冬季充电效率可也可大大提升。

随着材料工艺持续突破，固态电池正加速推进商业化进程，或将重塑新能源汽车、消费电子和储能产业的未来格局，打开机器人、低空、新能源船舶的想象空间。

四. 固态电池设备与碳纳米管（CNT）的投资逻辑

固态电池目前处于突破前夜，块当下投资应该考虑三点，尽早见订单、弹性大、确定性强，而设备公司恰好将这三点有机结合。

目前半固态电池已经小规模量产应用在消费电子、低空和汽车领域，各汽车厂商全固态26-27年就要逐步开始量产装车。技术更新对一些企业可能是风险，但设备永远最先受益。固态电池的商业化进程可分为研发验证、中试线建设、量产三个阶段，设备需求贯穿全周期。设备企业采用“预付款-交付-验收”模式，在研发和中试阶段电池厂商就需提前采购设备以验证工艺，量产前最少提前一年下订单，所以固态电池量产线的设备订单在25年下半年到26年就会逐渐见到，在各个环节中最早。

此外，设备板块的业绩弹性极大，首先固态促进动力等领域渗透率的大幅提升以及新场景的应用会带来天量的扩产订单；其次，传统锂电设备与固态设备总体不兼容，前道中道差别大，后道的设备要求也存在差异，一旦固态铺开意味着存量产能都要做设备更换。增量加存量将为整个设备板块带来巨大业绩弹性，叠加目前锂电设备周期翻转，主要设备公司Q1订单大幅增加，目前可以说是入手设备公司的好时机。

最后，设备板块具有极强的确定性。首先，固态电池设备技术难度更大，门槛更高，价格更贵，目前只有头部公司具有真正的研发能力，未来集中度会更高；其次，固态电池设备公司的业务需求不受技术路线之争影响，不管电池厂走哪个路线基本都是那几家设备公司参与合作；最后，设备需要高度精密制造、工艺适配能力、高可靠性和定制化开发能力，设备不行直接影响产能爬坡和后续生产环节，客户对性能差异敏感，附加值更高，即使在下行周期中，毛利率也高于偏标准品的正负极等环节且相对稳定。

从具体投资标的选择看，首先要关注的应该是具备固态电池设备整线交付能力且有订单落地的龙头公司先导智能、利元亨，因为研发投入大、产品线完整、有更高的收入和更强的拿单能力， 另外细分设备公司如曼恩斯特、纳科诺尔也可以作为选择。

此外，先导智能+利元亨也遵循守正出奇的理念。守正就是先导智能，先导是锂电设备无可争议的龙头，还涉及光伏、3C、氢能、半导体等领域，固态电池设备早早布局，随着风口临近， 先导具备整个行业最强的确定性，也必定是固态设备领域的核心容量标的，逻辑简洁明了。出奇则是利元亨，利元亨一开使是消费锂电龙头 ATL 的重要供应商，后来进入动力 领域，同样是最早布局固态电池的公司，策略激进比较卷；在行业景气度高点做了人员、产 能等方面的大幅扩张，让自己背上了较重的财务负担，所以在行业下行周期我们看到了大幅 裁员等现象，报表也不好看，导致市值仅 40 亿左右，为另一家规模相似企业的三分之一， 但利元亨的收入规模和研发投入在行业内一直名列前茅（从下表也能清晰看出来），底子还在。投资逻辑也很好理解， 假如认为利元亨要关门大吉那就不必考虑他，但如果觉得行业周期已经触底反弹，利元亨最困难的时期已过，公司不会关门（事实上想关门都难），那他就是整个固态板块弹性最大的标的之一。

CNT（碳纳米管）的投资逻辑有相似之处，简单讲就是固态电池由于高镍正极、硅碳负极等高能量密度材料以及固态电解质导电性能较差，所以刚需碳管，固态电池的快充能力也依赖于碳管，需求与技术路线无关；而且碳纳米管的电导率和机械性能远优于传统导电剂，将同时享受增量以及存量替代。此外，碳纳米管在半导体、机器人皮肤上还有更多应用在研发中。投资标的选择上基本就是天奈科技，天奈在产品和市场份额两方面断崖式领先，是全球唯二、国内唯一能量产单臂的公司，另外道氏技术据说也有突破，感兴趣的可以研究，这里不在对单个公司展开。

五. 产业进度不断加快

半固态电池已有不少量产线落地。蔚来 150kWh 半固态电池包装车ET9试运行，智己 L6 光年版预计下半年交付，东风、长安等车企也纷纷将半固态落地，让消费者离长续航、高性能出行更近一步。储能领域，全球首个半固态电池储能电站 2024 年于浙江龙泉并网，容量达 100MW/200MWh；昆山企业也启动用户侧项目，削峰填谷，保障电力供需平衡。低空领域亿航智能、孚能科技的 eVTOL 半固态电池步入产业化进程。消费电子行业应用更早，一些消费者在不知不觉中已经用上，2024 年 3 月 26 日，vivo 在新款折叠屏手机 X Fold3 上首发量产半固态电池技术，该电池采用二代硅负极材料，在离子传输效率上有显著进步，且在零下 20 度的低温环境下也能稳定放电，此后X系列与S系列多款手机采用半固态电池，苹果公司也计划在新款iphone中采用半固态电池。欣旺达研发的半固态电池已应用在扫地机器人、服务机器人领域。目前全固态处于突破前夜，全固态电池的上车时间前面已经列出，但预计最早的应用会在消费领域。

新能源船舶未来对固态的潜在需求极大，”东兴100”号：国内首艘2000吨级新能源集散两用运输船，2022年交付，累计航行6万公里，运营成本仅为燃油船的1/5，连云港的纯电动拖轮“云港电拖一号”已稳定运行3年，英国Bibby Marine的eCSOV全球首艘全电动海工船，配备25兆瓦时电池系统，可实现24小时纯电运行，预计2027年交付；但是受限于电池系统，新能源船舶当下设计还局限于内河近海，挪威Corvus Energy等企业正开发更高能量密度的船用电池系统，以适配远洋需求，预计2030年前以混合动力为主，全电动化需突破固态电池技术和海上充电网络，可能于2035年后逐步落地。

总结一下，未来不管是天上飞的、水里游的、地上跑的、身上戴的，还是工地矿井替人类工作以及家庭里服务人类的都离不开固态电池。

六. 板块业绩确定性

可能有的热门板块什么时候出业绩，哪些公司会出业绩相对不确定，但固态电池板块的业绩指向性很强，如果整体研究一遍，大部分细分领域如设备、导电剂、正极、负极、电池厂哪几家肯定会出业绩能看得比较清楚。就像上面列举的设备和导电剂，竞争格局和受益公司很清晰，这对投资也是一件友好的事情。

固态电池的产业大趋势渐行渐近，作为兼具确定性与高弹性的难得投资机会，一定要好好把握。其实很多投资者会发现具有产业趋势的热门题材往往串在一起，就比如固态电池，机器人，AI终端，低空经济。再举个更细分的例子，多模态AI、智能驾驶、人形机器人，技术上完整串联。所以到后面选择什么方向作为重点，就想一想这个方向能否在后面的科技变革当中与其他重要板块融合在一起成为关键一环。越是与其他主流题材相关，产业趋势的确定性就越强，就会有资金一直在其中，即使有波折，上涨也会一浪高过一浪。$先导智能(SZ300450)$ $利元亨(SH688499)$ $天奈科技(SH688116)$

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