美国时间6月24日，固态电池公司QuantumScape宣布取得一项里程碑式进展：成功将Cobra隔膜制造工艺整合进基准电池产品生产中。Cobra技术称得上是陶瓷隔膜制造领域的一次重大突破：与公司上一代Raptor工艺相比，Cobra的热处理速度提高约25倍，且每片薄膜的空间占用率大大缩小。#固态电池

QuantumScape深耕氧化物固态电解质路线，将LLZO（锂镧锆氧）石榴石型氧化物作为其固态电解质的主要成分。其研发的QSE-5B样固态电芯，能量密度可达844Wh/L或301Wh/kg，在-30°C环境下仍可正常工作，目前已进入小批量生产，并向部分汽车客户交付。

受利好刺激，QuantumScape两日暴涨77%，并成为A股固态电池板块爆发的导火索。

固态电池是一种革新性的电池技术，使用固态电解质替代传统锂离子电池中的液态电解液，其工作原理同传统锂离子电池一样。根据液态电解质的含量，电池可分为液态(电解液质量占比为10wt%-25wt%)、半固态(5wt%-10wt%)、准固态(0-5wt%)和全固态(0wt%)四类，其中半固态、准固态和全固态统称为固态电池。

（资料来源：《全固态锂电池技术的研究现状与展望》，申港证券研究所）

高安全+高容量为固态电池核心优势。固态电池采用固态电解质，可以缓解传统液态电池的可燃性电解液以及锂枝晶等问题，增强安全性。由于固态电池的安全性以及化学稳定性等优势，可以采用诸如高镍三元以及金属锂等高能量密度的正负极材料，并可以通过减少/取消隔膜、降低电极厚度等方式进一步释放能量密度。

（资料来源：锂电邦，华西证券研究所）

02电解质

固态电解质是固态电池的关键材料，也是变化最为明显的一个环节。固态电解质兼具内部离子传输以及隔膜的角色，其性质也直接影响到固态电池的化学性能，因此固态电解质需要满足：高离子电导率、反应活化能低、化学相容性佳、力学性能良好、电化学稳定窗口宽、化学稳定好等性质。目前有三种主流技术路线：1）聚合物固态电解质发展的较快，技术相对成熟，但是性能提升空间有限；2）氧化物电解质性能均衡性较好，是固态电池发展前期相对适合的技术路线；3）硫化物具有更好的离子电导率和加工性能，因此成为固态电池最具备应用实力的技术路线，也是目前各家企业研究的重点方向。#电解质

（资料来源：《全固态电池发展趋势及其对燃油车市场影响分析》，华西证券研究所）

02-1 聚合物电解质

聚合物固态电解质是指具有能够传导锂离子的高分子材料。聚合物固态电解质中的重复单元含有特殊官能团，这种官能团能够与锂离子之间具有较强的相互作用，从而能够解离锂盐，通过高分子链段的运动传导锂离子。经过几十年的发展，多种聚合物材料均可作为聚合物固态电解质，如聚羧酸酯类、聚碳酸酯类、聚腈类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚硫醚类等。

（资料来源：《固态锂电池聚合物电解质研究进展》，民生证券研究所）

聚合物具有加工性好、界面相容性好等优势。由于聚合物电解质材料柔韧性高，容易加工，价格仅略高于液态；生产上与现有电池工艺的兼容程度高，设备成本差别不大，量产成本低。在性能上，聚合物材料与正负极材料界面接触良好，有利于电池循环寿命的延长。但其两大瓶颈问题也十分明显：1）室温离子电导率低：须在60-85°C高温运行，直接影响电池充放倍率，不利于快充性能的实现；2）电化学窗口＜4V（仅略高于液态）：高压下会被氧化，材料本身更适配铁锂正极，较难满足提高电池能量密度的需求。此外，由于机械强度低，聚合物基固态电池易形变失效。

（资料来源：材料科学与工程公众号，东兴证券研究所）

02-2 氧化物电解质

氧化物固态电解质是一类以金属氧化物为基体的无机固态离子导体。氧化物电解质在微观水平上形成结构稳定的锂离子传输通道，具有较好的导电性和稳定性，离子电导率比聚合物更高，热稳定性高达1000°C，机械稳定性和电化学稳定性都较好，但存在脆性较大、加工性能差、界面接触差等问题。

（资料来源：材料科学与工程公众号，东兴证券研究所）

氧化物电解质包括钙钛矿型、反钙钛矿型、NASICON型、LISICON型、石榴石型和LiPON，其中，钙钛矿型、NASICON型、石榴石型这三种结构类型优势比较明显。

（资料来源：《氧化物系锂离子固态电解质研究进展》，民生证券研究所）

目前氧化物固态电解质存在界面问题严重，电导率低等问题，通常保留约5%的电解液，以半固态形式投入使用。同时由于氧化物固体电解质陶瓷片质地脆、密度大，很少将其直接应用于高能量密度固态电池。

陶瓷隔膜作为固态电解质的核心载体与结构基础，是实现高性能、高安全性的关键组件。陶瓷隔膜三大核心功能：1）结构支撑：为脆性固态电解质（如氧化物电解质）提供机械支撑，保障电池成膜与结构完整性，解决独立成膜难题；2）性能优化：通过精密孔隙结构设计降低离子传输阻力，弥补固态电解质本征电导率不足，提升电池倍率性能；3）安全屏障：高机械模量（尤其陶瓷基骨架膜）物理阻挡锂枝晶刺穿，成为电池安全的终极防护层。

以LLZTO为例，其原材料主要为氢氧化锂、氢氧化镧、氧化锆、氧化钽，通过球磨混合后煅烧得到分体，后续采用热压烧结形成电解质膜。

（资料来源：《当前固体电解质与固态电池技术成熟度分析》，信达证券研发中心）

QuantumScape的Cobra技术旨在提升成膜销量，以匹配第一代商用全固态电池的需求。此次成功将Cobra分隔膜工艺整合到基线电池生产中，标志着下一代固态电池大规模生产的关键进展。

02-3 硫化物电解质

硫化物固态电解质是一类以硫化物为基体的无机固态离子导体。硫化物固态电解质离子传输性能十分优异，离子电导率媲美液态电解液，一方面归因于硫离子半径大，电场作用强，易使阳离子电子云发生变形，有利于构建更广阔、更高效的锂离子转运通路。另一方面，硫的电负性较小，与相邻骨架离子之间的相互作用力小，有利于提高游离锂离子的浓度。此外，硫化固态电解质比较柔软，大多数硫化物固态电解质仅通过简单的冷压成型即可实现紧密接展现出较高的冷压离子电导率，这是氧化物电解质无法比拟的。但是硫化物固态电解质也存在容易氧化、化学稳定性差、制备难度较高、和Li金属负极相容性差等问题。

（资料来源：材料科学与工程公众号，东兴证券研究所）

按照结晶形态，硫化物固态电解质可分为玻璃态、玻璃陶瓷态和晶态等3种类型，其中前两者离子电导率率相对较低，而晶态硫化物电解质离子电导率较高。在晶态的硫化物固态电解质中，LGPS型（如Li10GeP2S12）综合性能较高，但由于加入Ge元素，生产成本较高；LPSCl型（如Li6PS5Cl）具备成本优势，且工艺成熟度较高，为目前主流选择，但缺点是在空气中不稳定。

（资料来源：《固态电池研究及产业化》，万联证券研究所）

硫化物因高离子导率和能量密度潜力大，成为全球主流技术路线。2025年以来，硫化物技术路线接连迎来两大确定性：其一，硫化物固态电解质凭借在离子电导率上的领先优势，逐渐被学界和产业界确立为全固态电池技术路线的共识；其二，作为相对氧化物、聚合物而言挑战更大的技术路线，硫化物全固态电池的产业化进程在2025年展现出多个积极信号，包括融资、产能和市场拓展等多个维度均取得显著进展，且这一趋势集中体现在初创企业身上。

（资料来源：SMM新能源，鑫椤锂电，民生证券研究院）

然而在大规模商业化生产前，仍面临诸多挑战，包括较差的电化学与化学稳定性、差的空气稳定性、电解质与正负极界面易发生副反应，以及高成本等。其中，在高成本方面，参照硫化锂每吨480万元的售价，折合成硫化物电解质的生产成本超过200万元/吨，折合成全固态电芯材料成本则约为2.2元/Wh。进一步换算，单GWh硫化锂价值量超过15亿元，在原材料成本中占比超7成，而目前普通三元电池中碳酸锂的价值量为5700万元/GWh。

（资料来源：《Synthesis and structure of novel lithium-ion conductor Li7Ge3PS12Author links open overlay panel》，开源证券研究所）

03相关企业

03-1 陶瓷隔膜

星源材质：全球少数掌握固态电解质基膜技术的企业，采用“刚性骨架支撑膜+电解质复合膜”方案，已通过宁德时代认证。

沧州明珠：研制出高表面张力的隔膜，提高隔膜的涂覆效果，提高陶瓷隔膜的润湿性。

佛塑科技：拥有多项陶瓷隔膜生产用专利，拟收购金力股份有陶瓷隔膜产品。

03-2 氧化物路线

上海洗霸：国内唯一实现LLZO氧化物电解质吨级量产，独家供货比亚迪刀片固态电池项目。

东方锆业：锂镧锆氧固态电解质需要用到氧化锆。公司可用于三元系锂电池正极材料添加剂的高纯超细二氧化锆产能约为1500吨/年。

三祥新材：全球最大锆基电解质原料（氧化锆）供应商，占氧化物电解质成本20%，与清陶能源合作开发固态电解质。

03-3 硫化物路线

国轩高科：全固态电池“金石电池”采取硫化物路线，处于中试量产阶段。同时，金石电池PACK系统已完成初步开发应用工作，并开启装车路测。

天赐材料：公司通过利用现有的液态锂盐生产平台，开发出了硫化锂路线的固态电解质，目前公司硫化物路线的固态电解质处于中试阶段。

泰和科技：“硫化物固态电解质的制备及其产业化研究”、“硫化锂中试合成技术研究”及“双三氟甲基磺酰亚胺锂LiTFSI的合成技术研究”项目均处于中试阶段。

天际股份：子公司已获得《一种硫化锂材料及其制备方法和应用》专利授权。

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来源：策金财经