2024年中国钒电池概念研究报告

第一章 行业概况

1.1 简介

钒电池（Vanadium Redox Battery，缩写为VRB）也被称为全钒氧化还原液流电池。它是一种可充电的液流电池，电池中的能量以钒离子在不同的氧化状态之间转换的形式存储。这种电池的优点在于它可以无限次充放电，而且能量和功率是独立的。这意味着你可以改变电池的能量容量（即总能量）而不影响其功率（即每秒能量）。

钒电池的一个主要优点是它们的寿命长，不会像许多其他类型的电池那样在经过大量充放电周期后性能下降。此外，它们的环境影响相对较小，因为钒是一种丰富的元素，且电池使用的电解液可以回收和重复使用。

钒电池是一种以化学能的形式将电能储存于不同价态钒离子的硫酸电解液中的电池。电解液通过外接泵被压入电池堆体内，在机械动力作用下，经不同的储液罐和半电池的闭合回路循环流动。电池组内采用质子交换膜作为隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应。通过双电极板收集和传导电流，储存在溶液中的化学能被转换成电能。这个反应过程是可逆的，使得钒电池可以顺利完成充电、放电和再充电的过程。

图 钒电池结构

资料来源：《全钒液流电池技术研究进展》.中国有色冶金.2022

钒电池作为继风能、太阳能储能技术之后的另一大新型技术，在大规模储能领域具有很好的应用前景，同时作为大型”城市充电宝”，应用于调峰电源系统、风能发电系统、大规模光伏电源系统的储能及不间断电源或应急电源系统。

钒电池凭借其安全性高、寿命长、低污染等特性，成为可再生能源储能、电网调峰、备用电源等领域的首选技术之一。钒电池通过钒离子价态变化，实现化学能到电能的往复转换，从而将风力或太阳能所产生的电力存储与释放，业内形象地称之为”电力银行”。

钒电池行业涉及到许多不同的领域，包括电池制造、钒矿产开发和提炼、以及系统集成和服务。这个行业的主要市场包括大规模能源存储（例如风能和太阳能电站）、电网稳定和负荷平衡、电动汽车充电站、以及商业和家庭能源存储。

1.2 行业发展

钒电池的历史发展可以追溯到1930年代，当时Pissoort首次提出了钒电池的可能性。然后在1970年代，NASA的研究人员以及Pellegri和Spaziante也跟随进行了研究，但并没有取得成功。直到1980年代，Maria Skyllas-Kazacos成功展示了一种使用溶解在硫酸溶液中的钒的全钒氧化还原液流电池。她的设计使用了硫酸电解质，并在1986年由澳大利亚新南威尔士大学申请了专利。

Skyllas-Kazacos和她的团队取得了重要的突破，他们开发了一系列过程，使用成本较低但不溶的五氧化二钒作为起始材料，制备出超过1.5 M浓度的钒电解质。这些过程涉及化学和电化学溶解，并于1989年由新南威尔士大学申请了专利。在1990年代，新南威尔士大学的团队对膜选型、石墨毡激活、导电塑料双极电极制造、电解质特性和优化以及建模和模拟进行了广泛的研究。他们组装并在泰国的太阳能房屋和新南威尔士大学的电动高尔夫球车中进行了几个1-5 kW的VFB原型电池的现场测试。

到了1990年代中期，新南威尔士大学全钒氧化还原液流电池的专利和技术被三菱化学公司和鹿岛北电力公司获得许可，后来被住友电气工业公司收购。在1990年代晚期和2000年代初期，该公司在各种应用中进行了广泛的现场测试。为了扩大电池的操作温度范围并防止在高于40℃的V(V)情况或低于10℃的负半电池溶液情况下钒在电解质中的沉淀，Skyllas-Kazacos和她的团队测试了数百种有机和无机添加剂作为潜在的沉淀抑制剂。他们发现无机磷酸盐和铵化合物能有效抑制2 M钒溶液在负和正半电池在5和45℃下的沉淀，而磷酸铵被选为最有效的稳定剂。使用铵和磷酸盐添加剂，他们成功制备并在流动电池中测试了3 M的钒电解质，取得了出色的结果。

1.3 行业现状

钒电池技术现已达到相当成熟的水平，产业链也已建立完整，逐渐步入了商业化的门槛。从2005年起，全球已有多个相关项目成功落地。中国在这方面的商业化步伐稍显迟缓，日本在2005年就启动了钒电池储能项目。中国从2010年开始，积极推动一系列全钒液流电池相关的项目，这期间国际上并未有新的储能项目布局。从2015年至2022年，中国的项目数量呈现出爆发性增长，全国各地相继启动了多个项目，相比之下，国际上仅有四个项目，这足以说明，近年来国际项目在整体上不如中国，中国的商业化进程发展得更为迅速。在其他国家中，日本的项目数量颇为众多，其中住友集团是日本全钒液流电池发展的主要推动者。澳大利亚、柬埔寨等国在近两年也对全钒液流电池项目进行了规划。

根据 Guidehouse Insights 发布的《Vanadium Redox Flow Batteries: Identifyting Market Opportunities and Enablers》报告数据，2022-2031年钒电池年装机量有望保持41%的复合增长率，预计2031年全球钒电池年装机量将达到32.8GWh；其中，2031年亚太地区(主要为中国)年装机量将达到约14.5GWh，北美地区将达到5.8GWh，西欧地区将达到9.3GWh。

图 2031年全球钒电池装机量将达到32.8GWh

资料来源：资产信息网 千际投行 Guidehouse Insights

截至2024年6月24日，全国钒电池概念下的上市企业共有30家，企业总市值达到4707.61亿元人民币，尽管同比下降了10.39%。这些企业的平均上市时长为17年，最早的上市企业是四川长虹，已有30年的上市历史。钒电池概念企业占A股总市值的0.6%，同比无变化，显示出该领域在资本市场中的相对稳定地位。

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

尽管整体市值有所下降，但钒电池行业的企业数量保持不变，表明市场对钒电池技术及其应用的认可度仍然较高。这也反映出企业在技术研发和市场开拓方面的持续投入。

钒电池作为一种新兴的储能技术，在全球能源转型和绿色发展的背景下，逐渐获得了市场的关注和认可。钒电池的高安全性、长寿命和环保特性使其成为可再生能源储能的重要选择。根据最新的概念景气度趋势图，可以分析出钒电池市场的热度和投资者情绪的变化。

图 钒电池概念景气趋势

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

从2019年初至2024年6月，钒电池概念的市场热度经历了多次波动。2019年初，市场热度较高，随后逐步下降，并在2020年初达到低点。这一阶段的下降可能与市场对钒电池技术的初期认知和实际应用效果尚未完全成熟有关。然而，从2021年开始，市场热度出现了显著回升，达到一个新的高峰。这一回升可以归因于全球能源结构转型加速和政策对可再生能源的支持力度增加，特别是中国在“碳达峰、碳中和”目标下对储能技术的需求增加。

钒电池概念的历史景气度分位显示，自2019年以来，该行业的表现总体处于较低水平，但在2021年开始逐步上升。尤其是在2022年和2023年，景气度分位明显提升，显示出市场对钒电池的认可度和投资兴趣不断增加。这与国际能源市场的变化以及钒电池技术在实际应用中的推广密切相关。此外，全球供应链的调整和钒资源的相对稀缺性也在一定程度上影响了市场对钒电池的关注度。

第二章 产业链、商业模式及政策监管

2.1 产业链

钒电池产业链包含上游、中游、下游三个部分，涉及多个行业。

图：全矾液流电池产业链全貌

资料来源：资产信息网 千际投行 国泰君安证券

我国的钒电池研究和产业化世界领先，技术层面已经完备，但产业链尚未健全，需求尚未打开，产能正在蓄力发展，规模效应尚未显现。钒电池产业链复杂度较高，其中核心环节是材料端和设备端，材料端主要包括电解液材料和电堆材料，设备端主要包括整机装配和控制系统。

钒电池上游主要是电解液和电堆的原材料，其中钒电池的电解液材料核心是钒化合物。电解液制造分为两个步骤，首先是核心前驱体钒化学品的生产，拥有相关技术和量产能力的基本为大型钒提炼及加工企业；而后是将前驱体转化为电解液，目前掌握钒电解液制造的全球龙头企业是大连博融新材料公司，全球市场占有率80%以上。

对于钒电池而言，电解液中杂质元素含量会对电池工作电压、实际容量及循环性能等产生重要影响，尽管不同厂商产出的钒原料属于同质化产品，但在产品纯度和成本上存在较大差异，因此具有长期技术积累和规模优势的大型生产厂商更有竞争力，而且随着环保要求的日益趋严和产品质量要求的不断提升，马太效应可能会更加显著。

图：电解液近年产能和产量情况

资料来源：资产信息网 千际投行 东亚前海证券

表：电解液材料的主要企业

资料来源：资产信息网 千际投行

当前钒电池还没有大规模应用，因此几家代表性企业主要依靠自研自产或外协加工的方式生产电极材料，以供自用。由于电堆材料中的电极、双极板、隔膜等材料与氢燃料电池的相应构件几乎相同，因此目前从事氢燃料电堆材料研发和生产的企业，未来较容易转型成为钒电池的电堆材料供货商，应予以重点关注。

图：电堆材料的主要企业

资料来源：资产信息网 千际投行 国泰君安证券

钒电池中游主要涉及电解液、电堆的制备与电池的制造。电解液价值量占比40%-80%，由钒供应商进行匹配；电堆占比次高，其中离子交换膜占电堆成本的30%-40%。

国内钒电池设备企业大致有两类：一类是科研院所自研技术转化的初创企业，多为校企合作模式，以大连融科为代表；另一类是通过吸收合并或控股方式，获得相应技术，再优化升级参与竞争，以北京普能为代表。主要企业：武汉南瑞、上海电气、四川伟力得、上海神力科技等，各自拥有核心技术，普遍研发时间超过10年。

国外的全钒液流电池相关企业大都规模较小，主要分布在日本、北美和欧洲。

表：全钒液流电池整机制造企业

资料来源：资产信息网 千际投行

控制系统的硬件装置是电力电子行业的基本元件，相关产业较成熟。当前钒电池尚未大规模应用，因此专门提供钒电池控制系统的企业较少，主要由相关企业自研自用或外协加工生产。未来一旦市场需求放量，可能会有更多的电控企业转型入场，因此对于主要从事储能电控技术研发而尚未涉足钒电池的企业，未来较容易转型，为钒电池的控制系统提供解决方案服务，应予以关注，例如固德威。

下游

钒电池下游主要是终端应用市场，主要为各类储能用户，包括发电侧、电网侧、用电侧。

2.2 商业模式

钒电池是目前商业化较为成熟的液流电池路线，具备示范项目运行多年、产业链逐步成型、全生命周期成本低等优势，预计在长时储能系统的应用空间广泛。主要原因为：

图：钒电池商业化历程

资料来源：资产信息网 千际投行 浙商证券

钒电池作为商业化较为成熟的液流电池，在储能领域大有可为，尤其是长时储能领域。随着储能安全性要求升级和储能时长的增加，基于钒电池的高安全性和随储能时长增加边际成本增加较小的特点，钒电池装机有望进入加速增长阶段。

目前共享储能模式正在兴起，它是由第三方投资建设的集中式大型独立储能电站，除了满足自身电站需求外，也为其它新能源电站提供服务。共享储能的模式将分散的电源侧、电网侧、用户侧储能资源进行整合，并交由电网进行统一协调，降低了新能源电站的弃电量，并参与电力辅助服务市场，提高了储能资源利用率和电网系统的调节能力，也促进了储能形成独立的辅助服务提供商的身份。

近年来，从国家到地方均出台了一系列政策支持共享储能模式的探索发展，在补偿考核方面给予共享储能新能源发电项目优先考虑，鼓励共享储能模式的推广。目前共享储能模式的主要盈利方式有调峰服务补偿、峰谷价差套利(参与电力现货市场交易)、容量租赁、容量补偿等。该行以100MW/200MWh山东储能电站为例，预计可实现累计收益为4831万元/年(租赁电量50%)。共享储能模式有望成为当前独立储能电站盈利的可行方案。

图：100MW/200MWh锂电池/钒电池共享储能电站收益、成本、IRR测算

资料来源：资产信息网 千际投行 光大证券

2.3 技术发展

对国内钒电池概念下各个专利申请人的专利数量进行统计，排名前列的公司依次为：四川长虹、上海电气、河钢股份、钒钛股份、海亮股份、双杰电气、东方电气、易成新能、国网英大、龙佰集团等。

资料来源：资产信息网 千际投行 iFinD

2.4 政策监管

钒电池行业的行政监管部门为国家能源局；自律协会为中国电池工业协会，其主管部门是国有资产管理监督委员会，同时接受国家民政部和中国轻工业联合会的管理。

近年来，国家政策大力支持储能电池发展，2017年国家发展改革委发表《关于促进储能技术和产业发展的指导意见》，明确计划在未来10年内完成两步走，到2025年，使储能电池产业实现规模化发展，形成较为完整的产业体系，成为能源领域经济新增长点。中国十四五规划纲要在储能产业、储能能力、储能项目方面都做出了要求。2021年国家发展改革委、国家能源局《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出，坚持储能技术多元化，推动锂离子电池等相对成熟新型储能技术成本持续下降和商业化规模应用。在政策利好下，预计储能电池快速发展将助力我国实现碳中和目标。

图 行业主要政策

资料来源：资产信息网 千际投行 兴业证券

第三章 财务、风险及竞争分析

3.1 财务分析和估值方法

在进行钒电池概念的财务分析时，综合考察财务指标、行业表现和行业估值是至关重要的。这种全面的分析能够帮助我们深入了解该行业的现状以及未来的发展潜力。首先，通过财务指标可以评估企业的经营状况和盈利能力。营业收入及其增速是衡量企业业务扩展和市场需求的重要指标。归母净利润及其增速则反映了企业的净收益情况和盈利增长能力。毛利率与净利率是评估企业成本控制和利润率的重要指标，而ROE（净资产收益率）和ROA（资产收益率）则可以衡量企业股东回报和资产利用效率。其次，行业表现能够提供一个更广泛的视角，帮助我们了解钒电池概念下的企业在市场中的相对位置和竞争力。通过比较行业内主要企业的市场表现，我们可以识别出行业内的领先者和潜在的投资机会。

最后，行业估值是评估企业价值和投资潜力的重要工具。通过分析市盈率（PE）和市净率（PB）等估值指标，我们可以了解市场对该行业的预期和信心。这些指标的变化反映了市场情绪和投资者对行业未来发展的看法。

财务指标

营业收入及增速

通过分析2015年至2024年第一季度钒电池概念行业的营业收入及同比增速，可以更好地理解该行业的经济动态及未来趋势。

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

从上图可以看出，钒电池概念行业的营业收入在2015年至2017年期间稳步上升，2017年达到峰值，接近6000亿元。这一增长趋势反映了市场对钒电池技术的初步认可和企业在这一领域的积极布局。2018年至2020年，行业营业收入保持相对稳定，维持在4000亿至5000亿元之间。2021年，营业收入再次迎来显著增长，超过7000亿元。这一增长可能受益于全球能源结构调整和对绿色能源储能需求的增加。

在同比增速方面，2015年至2017年期间，钒电池行业的增长率呈上升趋势，2017年增速达到最高点，接近30%。这一阶段的高增速主要源于市场对钒电池技术的高期待值和政策支持力度的加大。然而，自2018年起，同比增速开始下降，2019年和2020年增速较低，甚至接近零增长。这可能是由于市场趋于饱和，技术应用进入调整期，以及部分项目实施中的挑战和不确定性所致。

2021年，同比增速再次出现回升，达到接近20%。这一增长反映了市场对钒电池技术的重新关注，以及政策驱动下的大规模项目落地。然而，2022年至2023年，同比增速迅速下滑，甚至在2023年出现负增长。2024年第一季度，增速有所回升，但仍处于较低水平。

归母净利润及增速

根据下图，2015年至2024年第一季度，钒电池概念行业的归母净利润及增速经历了显著波动，为我们提供了重要的分析线索。

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

从上图可以看出，2015年至2017年期间，钒电池行业的归母净利润较低，2016年甚至出现负值，反映出当时行业面临的初期挑战。2017年开始，归母净利润显著回升，达到约120亿元，这一转折点可能源于市场对钒电池技术的逐步认可和企业技术的成熟。2018年归母净利润进一步提升至160亿元，增速达到高峰，这表明市场需求的快速增长和政策支持的力度加大。

然而，2019年至2021年，归母净利润保持相对稳定，维持在140亿元左右。这一阶段增速趋于平缓，可能是因为市场逐渐进入成熟期，竞争加剧，企业需要更多时间进行技术优化和市场开拓。2022年归母净利润再度上升，达到约180亿元，显示出行业在全球能源转型背景下的强劲复苏。

2023年，归母净利润显著增长，接近200亿元，但增速有所放缓。这一现象可能反映了市场在经历了快速扩张后进入调整期，企业需要应对新的市场和技术挑战。2024年第一季度，归母净利润出现回落，约为60亿元，同比增速大幅下降。这可能是由于全球经济环境的不确定性增加，以及原材料价格波动对企业成本的影响。

毛利率与净利率

从下图中可以看出，2015年至2024年第一季度，钒电池概念的毛利率和净利率经历了不同程度的波动，反映出行业在不同阶段的财务表现和运营状况。

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

毛利率方面，2015年至2017年期间，钒电池行业的毛利率较为稳定，保持在15%左右。2018年毛利率有所提升，达到接近17%，这可能得益于市场对钒电池技术的认可度提升以及企业成本控制的改善。然而，从2019年开始，毛利率呈现出逐渐下降的趋势，2021年和2022年降至约14%。这一阶段的下降可能与原材料价格上涨、市场竞争加剧以及企业在扩展市场过程中面临的成本压力有关。2023年和2024年第一季度，毛利率保持在15%左右，显示出行业在成本控制和市场定价方面的逐步稳定。

净利率方面，钒电池行业的表现则更加波动。2015年和2016年，净利率较低，几乎为零，表明企业在初期发展阶段的盈利能力较弱。2017年净利率开始显著上升，达到约3%，显示出市场需求增长和企业盈利状况的改善。2018年至2020年，净利率维持在3%左右的水平，反映出行业在该阶段的相对稳定性。2021年和2022年，净利率出现小幅下降，可能与市场竞争加剧和企业投资增加有关。2023年净利率有所回升，接近5%，显示出企业在市场调整后的盈利能力增强。2024年第一季度，净利率保持在5%左右，显示出行业在新的一年开局良好。

ROE与ROA

通过分析2015年至2024年第一季度钒电池概念行业的股本回报率（ROE）和资产回报率（ROA），可以更好地理解该行业的盈利能力和资产利用效率。

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

从上图中可以看出，2015年至2016年期间，钒电池行业的ROE和ROA均较低，甚至出现负值。这一现象反映了行业在初期阶段面临的巨大挑战，包括技术不成熟、市场认知不足以及较高的初始投资成本。2017年，随着市场对钒电池技术的逐步认可和企业盈利能力的提升，ROE和ROA显著上升。特别是ROE，增至6%左右，而ROA则接近2%。这一阶段的增长反映了市场需求的增长和企业经营效率的提升。

2018年至2020年，ROE和ROA保持相对稳定，ROE维持在6%左右，ROA维持在2%左右。这一阶段的稳定性表明行业逐渐进入成熟期，企业的盈利能力和资产利用效率得到了较好的维持。2021年，ROE和ROA再度出现上升，分别达到接近7%和3%。这可能是由于全球能源转型加速，市场对钒电池需求增加，企业在这一阶段实现了更高的盈利和更有效的资产利用。

然而，2022年和2023年，ROE和ROA开始出现波动，2023年分别下降至约5%和2%。这一波动可能与市场竞争加剧、原材料价格上涨以及企业扩展市场带来的成本增加有关。2024年第一季度，ROE和ROA进一步下降，分别降至3%和接近0%。这一趋势表明，尽管行业整体需求依然存在，但企业在成本控制和市场拓展方面面临新的挑战。

概念表现

通过对比钒电池概念和沪深300指数的市场表现，可以看出两者在过去一年的表现存在显著差异。下图显示了两者的累计涨跌幅以及成交额变化，从中可以分析钒电池行业的市场动向及其与大盘走势的关系。

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

在2023年6月到8月期间，钒电池概念的市场表现相对较好，与沪深300指数走势相近。然而，从8月开始，钒电池概念的表现开始明显下滑，累计跌幅在11月达到了-14%左右。这一阶段的下跌可能受到多个因素的影响，包括市场对钒电池技术短期前景的重新评估、行业内部分企业业绩不达预期以及宏观经济环境的不确定性。

相比之下，沪深300指数在同一时期的跌幅相对较小，表现出更强的抗跌性。这可能表明，尽管钒电池概念具有较高的增长潜力，但其市场风险也相对较高，投资者需要更谨慎地评估其市场表现。

进入2024年后，钒电池概念和沪深300指数均经历了显著的波动，尤其是在1月份，钒电池概念的跌幅达到-28%的低点。随后，钒电池概念迅速反弹，到4月份时，累计跌幅收窄至-7%左右，与沪深300指数的表现更加接近。这一反弹可能得益于市场对钒电池技术前景的再次看好，以及政策支持的增加。

成交额的变化也反映了市场情绪的波动。在跌幅加剧的阶段，钒电池概念的成交额显著上升，显示出市场参与者的交易活动更加频繁，投资者对市场前景存在较大分歧。而在市场反弹阶段，成交额相对平稳，表明市场情绪逐渐恢复，投资者信心有所回升。

概念估值

通过分析钒电池概念的市盈率（PE-TTM）和市净率（PB-MRQ），可以更好地理解其在资本市场中的定位和投资价值。

从市盈率（PE-TTM）图表来看，过去一年钒电池概念的市盈率保持在16到20之间，显示出市场对钒电池行业的较高期望。相比之下，沪深300指数的市盈率较为稳定，约为10左右。钒电池行业市盈率的波动反映了市场对其未来盈利能力的不确定性和高成长性的期待。尤其是在2023年9月至2024年1月期间，市盈率有所下降，这可能与市场对钒电池技术发展速度和应用前景的重新评估有关。尽管如此，钒电池概念的市盈率仍保持在较高水平，表明市场对该行业的长期增长潜力持乐观态度。

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

从市净率（PB-MRQ）图表来看，钒电池概念的市净率在过去一年中维持在1.3到1.5之间，而沪深300指数的市净率大约在1.2左右。钒电池行业较高的市净率表明，市场对其资产的定价相对较高，反映了投资者对其未来回报的信心。然而，在2024年1月期间，市净率出现了一定程度的下降，可能是由于市场情绪波动和短期内投资者对钒电池行业风险的重新评估。

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

整体来看，钒电池概念的估值水平在过去一年中表现出一定的波动性，但总体保持在较高水平。高市盈率和高市净率表明市场对钒电池行业的增长潜力和盈利能力持有较高的期望。然而，估值的波动也提示投资者需要关注行业发展中的潜在风险，包括技术突破的难度、市场推广的速度以及宏观经济环境的变化。

估值方法

钒电池概念估值方法可以选择市盈率估值法、PEG估值法、市净率估值法、市现率、P/S市销率估值法、EV / Sales市售率估值法、RNAV重估净资产估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF现金流折现估值法、NAV净资产价值估值法等。

3.2 驱动因子

（1）政策驱动力

现有的钒电池项目多数是地方政府推动的示范项目，少部分为企业自主建设项目。钒电池全生命周期成本已经低于锂电池，但初始建设成本过高，导致企业的投资动力不强，后续或仍需要政府层面进行推动，制定可有效执行的价格补偿机制和长时储能产业政策。

由于国内主要钒产量来源于钒钛磁铁矿炼钢生产过程中的钒渣，因此，允许相应钢铁公司扩大产能也是增加钒资源来源的方式之一。同时，也可以出台支持 钒资源开发的政策，加大对国内钒资源的开发力度。

（2）技术驱动力

技术推动电堆成本持续下降 。锂电池成本在商业化应用以后成本下降迅速，参考锂电池的降本途径，可以预见钒电池在大规模量产后成本仍有较大的下行空间。

钒电池目前仍处于商业化初期，技术进步带来的降本空间较大。如大连物化所通过减少膜材料使用面积而降低电池成本；2020年6月，大连物化所储能技术研究部李先锋和张华民团队成功开发出新一代30 KW级低成本全钒液流电池电堆。该电堆采用自主研发的可焊接多孔离子传导膜（成本<100元/m2）。相对于传统的电池组装技术，膜材料使用面积减少 30%，电堆总成本降低了40%。

（3）成本驱动力

国产材料替代带动成本下降。在离子交换膜方面，目前全球钒电池主要使用美国杜邦公司的Nafion全氟磺酸树脂交换膜，作为全钒氧化还原液流电池的标准隔膜，其在电解液中的稳定性高，但价格昂贵。

目前，国内的科润、东岳、中科院大化所，国外的戈尔等都在自主创新开发了更低成本的膜。随着国产离子交换膜的逐步推广，膜等产品仍有较大成本下降 空间，预计后续在其他电堆材料（双极板、碳毡等）也有成本优化空间。

3.3 风险分析

表 常见行业风险因子

资料来源：资产信息网 千际投行

（1）环境保护风险

随着国家对环境保护力度的不断加强以及 “碳达峰、碳中和”的推进，钢铁企业面临的环保压力越来越大。

对策：不断优化限停产常态下的生产组织模式，降低限产损失；结合环保要求，着重加强对超低排放、固废危废等方面的管控，加快完成超低排放改造，持续推广利用先进、成熟、高效的节能技术。跟进研究国家碳排放政策，超前谋划破解“碳达峰、碳中和”对高效生产组织模式的制约。

（2）疫情风险

2022 年上半年，随着新冠变种病毒的出现，疫情在国内多发散发。疫情的持续和反复给人员流动、货物运输造成不利影响，带来项目进度延缓、工期增加、成本上升等风险。

对策：业内公司应严格落实常态化疫情防控措施，严格执行疫情防控应急预案，积极、有序地安排业内公司各项生产经营工作，确保人身安全、生产安全等风险可控，积极开拓常态化疫情防控下的市场拓展模式，尽量减少对业内公司经营的影响。

（3）原材料价格波动风险

由于大宗物料价格上涨，导致主营业务的采购成本上升；同时，由于承接的能源装备订单周期较长，原材料价格大幅波动时对行业利润水平将带来较大负面影响。

对策：业内公司应加强对经济运行质量的监控和管理，及时关注每个业务板块的运行质量、业务结构、盈利水平的变化，优化供应链管理体系，建立大宗原材料采购平台，进一步提升控本和采购定价能力，积极控制原材料价格波动给业内公司带来的风险。

（4）汇率波动风险

出口业务且合同金额较大，此类合同通常以美元计价；生产过程中需要采购进口设备和零部件，合同也多以美元等主要外币计价。国际贸易形势日渐严峻，人民币汇率波动较大，行业的出口业务可能存在汇率变动等因素造成的损益波动和资金回流风险。

对策：业内公司应加大套期保值工具的运用，完善汇率波动的对冲机制，扩大跨境贸易人民币结算，锁定汇率风险，控制海外项目成本，规避汇率波动带来的不利影响。

（5）海外业务风险

受到新冠疫情持续发展的影响，业内公司部分海外工程项目面临工程延期、人工成本和原材料成本上涨等方面的压力，同时，外汇汇率波动也对海外工程项目的盈利能力产生不利影响。同时，海外业务开拓的环境形势严峻，因国际关系紧张导致业内公司进出口业务风险与不确定性加强，业内公司海外业务所在地政治经济格局变化引发风险的可能性上升。

对策：业内公司应持续关注和研究海外市场的政策与环境，加强管理和风险管控，完善汇率波动的对冲机制，并为相关业务或员工投保相应的险种，以最大限度地保障公司的利益；同时，逐步实施海外市场的本土化经营战略，寻求与当地客户保持长期的良好合作关系，为业内公司在海外市场发展树立良好的市场形象。

（6）市场风险

中国经济整体增长速度趋缓，装备制造业与国民经济增长相关性较强，宏观经济、国家政策调整、基础设施建设投资规模、城市化进程以及行业发展的周期性波动等环境变化，均会对行业的持续性发展带来影响。

对策：业内公司应持续关注、定期分析国内外宏观经济走势可能给公司造成的影响，及时制定各项应对措施；同时，通过持续推动管理改进，提高公司管理效益，持续提升核心竞争力，积极创新业务模式，沉着应对市场变化给公司带来的各种挑战。

3.4 竞争分析

（1）优势

与其他储能电池相比，全矾液流电池电池容量与输出功率相对独立，这取决于钒电解液溶剂与电解质浓度，输出功率取决于电堆大小；其次钒电池的电池寿命很长，同时安全性比较高；除此之外，钒电池快充性能比较好，可减少容量损失；最后是钒电池易回收和重复利用。

在供给方面，2021 年中国钒产品储量、产量占比均居全球第一，较之锂产品主要依靠进口来说，优势巨大。

（2）劣势

钒电池目前主要存在两个技术上的问题，第一个问题是钒电池生产过程中易析出五氧化二钒沉淀，沉淀物可能恶化电堆性能，因此电堆在长时间运行过程中电解液温度就会很容易超过45摄氏度。

第二个问题就是石墨极板会被正极液刻蚀，正常情况下石墨板可以使用两年，但是如若操作不当，可能一次就会完全刻蚀，电堆只能报废。而且正常情况下每隔两个月也需要专业人士进行一次维护，维护频率较高，费钱也费力。

（3）机遇

“双碳”背景下，与清洁能源匹配的储能行业将迎来快速发展。钒电池以其自身安全、环保、超长循环次数等特性，在新的政策背景下，将成为电化学储能的重要组成部分。受益于储能领域的爆发式增长，更适合应用于大规模储能领域的钒电池已处于大规模产业化的前夜，随着储能的发展和钒电池性能的提高，钒电池在储能行业中的渗透率将快速上升。

（4）威胁

一个五千瓦钒电池的成本在四十万以上，高出相同规格铅酸电池的成本数倍。钒电池成本过高。以一个五千瓦电池为例，电解液（一立方，1.8mol/L）17万、控制系统10万、隔膜7万、板框4万、石墨板1.5万、泵0.7万、碳毡0.4万，总共40.6万，这只是主要材料成本，没计入次要材料成本和人力成本。

3.5 主要上市企业

钒电池行业属于科技类下的概念板块，截至2024年6月24日，中国共有30家上市企业，总市值达到4707.61亿元。以下是钒电池概念下市值排名前五的企业简介及其在行业中的重要地位。

图 钒电池概念上市公司市值排名前五（截至2024年6月24日）

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

东方电气（600875.SH）

东方电气股份有限公司主要业务为开发、设计、制造、销售先进的水电、火电、核电、风电、气电、太阳能等发电成套设备，以及向全球能源运营商提供工程承包及服务等相关业务。公司主要产品包括100万千瓦等级水轮发电机组、135万千瓦等级超超临界火电机组、175万千瓦等级核电机组、重型燃气轮机设备、直驱和双馈全系列风力发电机组、高效太阳能电站设备。公司研制完成世界首台百万水电精品水轮机，获得国家科学技术进步一等奖和二等奖。东方电气在钒电池领域的布局体现了其在新能源储能市场中的战略眼光和技术实力。

上海电气（601727.SH）

上海电气集团股份有限公司的主营业务为从事设计、制造及销售多种电力设备、机电一体化设备、交通设备及环保系统等产品和相关服务。其主要产品有锅炉、汽轮机、汽轮发电机、风机、电梯。在核电设备领域，公司国内综合市场占有率持续居于领先地位。上海电气在钒电池概念中的地位源于其在新能源装备制造领域的深厚积累和持续创新能力。

龙佰集团（002601.SZ）

龙佰集团股份有限公司主要从事钛白粉、海绵钛、锆制品和硫酸等产品的生产与销售。主要产品为钛白粉系列产品、锆制品和硫酸铝等，为亚洲最大的钛白粉企业。公司是国家级高新技术企业、全国守合同重信用企业、国家技术创新示范企业、河南省创新龙头企业。公司连续多年入选"中国化工企业500强"，攀枝花基地被评为"国家绿色矿山"，新材料公司被评为"绿色工厂""智能工厂"。公司拥有"国家矿产资源综合利用示范基地"和"钛白粉清洁生产工艺与技术国家地方联合工程实验室"两大国家级的示范基地和实验室。龙佰集团的钒电池技术主要利用其在钛及其他稀有金属材料领域的优势。

西部矿业（601168.SH）

西部矿业股份有限公司主要从事铜、铅、锌、铁等基本有色金属、黑色金属的采选、冶炼、贸易等业务，以及钼、镍、钒、黄金、白银等稀贵金属和硫精矿等产品的生产及销售，同时涉足盐湖化工产业。公司矿山主要产品有铜精矿、锌精矿、铅精矿、铁精粉、球团等；冶炼主要产品有电解铜、锌锭、电铅等；盐湖化工主要产品有高纯氢氧化镁、高纯氧化镁、无水氢氟酸等。公司各冶炼单位可绿化面积绿化率达100%，4家单位入选国家级绿色工厂，1家单位入选省级绿色工厂；积极进行科技创新与数字化发展，荣获"国家知识产权优势企业"称号。西部矿业在钒电池行业的参与，得益于其在钒资源开采和冶炼方面的强大能力。

新天绿能（600956.SH）

新天绿色能源股份有限公司从事风电场及光伏电站的规划、开发、运营及电力销售，在河北、山西、新疆、山东、云南、内蒙古等地区拥有风电/光伏项目。主要业务有天然气销售业务、风力/光伏发电业务、接驳及建设燃气管网业务。康保永丰项目获得"电力行业优质工程奖"、"中国安装工程优质奖"；乐亭菩提岛海上风电300兆瓦示范项目获得"河北省级优质工程"、"中国安装工程优质奖"。新天绿能在钒电池领域的贡献主要体现在其风光储能一体化解决方案中，进一步推动了可再生能源的利用效率。

千际投行认为，钒电池概念下的主要上市企业，通过多元化的技术创新和市场开拓，正在推动整个行业向前发展。尽管面临市场波动，但这些企业的技术实力和市场策略，使其在未来的市场竞争中具有显著的优势和潜力。

第四章 未来展望

钒电池作为一种新型储能技术，因其高安全性、长寿命和环保特性，正在逐渐受到市场的广泛关注和认可。未来，随着全球能源结构转型的加速，钒电池的市场前景将更加广阔。

政策支持与市场需求

在全球碳中和目标的驱动下，许多国家纷纷出台支持可再生能源发展的政策。这些政策不仅推动了风能、太阳能等可再生能源的发展，也促进了储能技术的进步和应用。钒电池作为一种高效、安全的储能解决方案，能够有效解决可再生能源发电不稳定的问题，从而提升能源系统的整体效率和稳定性。

中国作为全球最大的能源消费国，其对钒电池技术的重视程度不断提升。国家层面的政策支持，为钒电池技术的研发和产业化提供了有力保障。此外，随着电动汽车和智能电网的发展，对高效储能系统的需求日益增加，钒电池在这一领域的应用潜力巨大。

技术进步与成本下降

尽管钒电池在性能方面具有显著优势，但其成本较高一直是制约其广泛应用的主要因素。未来，随着技术的不断进步和规模化生产的推进，钒电池的制造成本有望逐步下降。特别是通过材料科学的进步和生产工艺的优化，钒电池的性价比将进一步提升，从而扩大其在市场中的应用范围。

市场前景与竞争格局

从市场前景来看，钒电池在大规模储能领域的应用将逐渐增多，特别是在电网调峰、新能源并网以及工业储能等方面。随着市场需求的增加，钒电池产业链上的企业将面临更多的发展机遇和挑战。企业需要不断进行技术创新和市场拓展，以保持竞争优势。

千际投行认为，在全球竞争格局中，中国企业在钒电池技术研发和应用方面具有一定的领先优势。通过加强国际合作和技术交流，中国企业可以进一步提升在全球市场中的竞争力。

作者：千际投行

编辑：孙广军

封面：AI 生成

2024年固态电池行业研究报告

第一章 行业概况

1.1 简介

固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。由于科学界认为锂离子电池已经到达极限，固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质，取代以往锂电池的电解液，大大提升锂电池的能量密度。

图 液态、固态电池结构对比

来源：资产信息网 千际投行 华金证券

和传统液态电池不同，固态电池有以下几大优势，使其在未来有望成为新一代高性能锂电池候选者。

首先，固态电池采用固态电解质，而液态电池则使用液态电解质。固态电解质通常由陶瓷、玻璃或聚合物材料构成，其固有的非液态特性使得固态电池在高温和机械应力下表现出更高的安全性。相比之下，液态电解质易燃，且在极端条件下容易引发电池起火或爆炸，安全性较低。

其次，固态电池具有更高的能量密度。由于固态电解质的使用，固态电池可以采用金属锂作为负极材料，这大幅提高了电池的能量密度，使其在同等体积或质量下能够储存更多的能量。而液态电池由于电解液的限制，其能量密度相对较低。

在循环寿命方面，固态电池同样表现优异。固态电解质与电极材料的界面更为稳定，减少了副反应的发生，从而延长了电池的使用寿命。液态电池的电解液与电极材料之间容易发生副反应，影响电池的循环寿命和性能稳定性。

固态电池的工作温度范围也更广泛。固态电解质不易冻结或蒸发，允许电池在更极端的温度条件下正常工作。而液态电池在极低或极高温度下，电解液可能会发生相态变化，影响电池的正常使用。

图 全固态电池发展面临的核心科学问题

来源：资产信息网 千际投行 财信证券

尽管固态电池在安全性、能量密度和循环寿命等方面具有显著优势，但当前固态电池的广泛运用还存在难题。主要包括固态电解质在室温条件下的离子电导率不高、 固态电解质与正负极之间界面阻抗比较大、全固态电解质成本较高等问题。因此，全固态电池的投用尚需时日。

1.2 行业发展

固态电池的研究在中国始于20世纪90年代，最初集中在高校和科研机构，主要探索不同固态电解质材料的性能。进入21世纪，随着锂电池技术的普及，固态电池的研究受到更多关注，并逐渐进入产业化进程。

图 中国固态电池行业发展历程

来源：资产信息网 千际投行 前瞻产业研究院

历来，产业发展，政策先行。自2010年以来，国家对新能源产业的重视推动了固态电池的快速发展。通过“十三五”规划和“十四五”规划等政策，国家大力支持新能源汽车和储能技术的发展，固态电池成为重点支持对象，获得了大量科研经费和政策扶持。《中国制造 2025》提出，2025 年电池能量密度达 到 400Wh/kg，2030 年电池能量密度达到 500Wh/kg;《汽车产业中长期发展规划》提出，2025 年动力电池系统比能量达到 350Wh/kg。固态电池体系符合未来高能量密度趋势。

《新能源汽车产业发展规划(2021—2035 年)》、《工业和信息化部等六部门关于推动能源 电子产业发展的指导意见》都明确提出加快固态电池的研发应用。比亚迪、宁德时代等企业，以及中科院等科研机构，加大了对固态电池技术的投入，推动技术突破和产业化。在政策的扶持鼓励和企业的产研结合之下，2014年国内固态电池电池相关专利申请数量大幅上升，占总申请量的 96.8%。

1.3 行业现状

在过去三年，中国固态电池行业取得了显著进展。科研机构和企业在固态电解质材料、电池结构设计等方面获得了一系列国际领先的成果。部分企业如宁德时代，比亚迪，和国轩高科已经实现了固态电池的小规模试生产，2025年有望实现小批量量产。据高工锂电不完全统计，截止2023年底，国内半固态电池产能规划累计超过 298GWh，落地产能接近15GWh;同期半固态电池出货突破GWh级别，有望在2024年实现5GWh级别出货。考虑到当前锂离子动力电池的复合增速与固态电池相对高成本的车型适配范围，预计2030年，量产全球锂离子可传播与转固态/半固态电池商业化产能有望初见规模，届时固态锂电池对应的续航里程或可达到液态锂电池的2-3倍, 追平燃油车续航力。目前，各大行业内龙头企业将目光聚焦半固态电池落地推动工作上，以其作为液态电池向全固态电池的过渡方案。

图 固态（半固态）电池产业化预估时间轴

来源：资产信息网 千际投行 华金证券

从股票市场表现上来说，在近一年内，固态电池在市场上的表现持续低于沪深300。与近年来大热的人工智能，芯片，虚拟现实等相比，固态电池在概念股板块的整体发展相对平缓。但由于行业具有发展潜力和广阔的应用前景，机构对于固态电池的持仓依然稳健。但是总体的营业收入以及利润在今年收经济大环境的影响下，在2024年第一季度出现了负增长。尤其是行业净利润出现了77.38%的大幅下滑，整体低于预测值。固态电池行业近一年整体走势相对低迷，之后的发展很大程度上取决于企业和相关科研机构在技术上的突破和进程。

千际投行认为，固态电池在安全性、能量密度、循环寿命及工作温度范围等方面展现出明显的优越性，尽管目前面临制造成本高、工艺复杂、科技发展等挑战，但其未来应用前景广阔，属于具备突破颠覆行业的技术方向，特别是在对电池性能要求较高的领域：如电动汽车、高能量密度储能系统等。长期来看，固态电池的持续研发和技术突破将有望引领电池技术的新一轮革新。

第二章 产业链、商业模式及政策监管

2.1 产业链

固态电池作为电子产品的一类，其产业链和传统生产产业链一样分为上、中、下游，涵盖了从原材料开采、材料生产到电池组装和终端应用的全流程。

图 固态电池产业链结构图及代表企业

来源：资产信息网 千际投行 华金证券

上游主要涵盖原材料及设备。原材料包括锂矿、镍矿和钴矿等关键矿产资源，这些资源是固态电池生产的基础。这些原材料进一步进入产业链上游中括正极材料、负极材料、电解质和隔膜的生产。这些材料的质量和性能直接影响固态电池的效率和安全性。生产设备如涂布机、搅拌机、注液机和辊压机等，也属于上游环节，这些设备用于电池材料的加工和制造。

中游主要集中在电池包的加工制造。这一环节包括电芯的生产和电池管理系统（BMS）的集成。电芯是固态电池的核心组件，其制造技术和工艺对电池的整体性能有着决定性影响。电池管理系统负责监控和管理电池的充放电过程，确保电池的安全和高效运行。能源管理系统（EMS）则用于优化电池组的整体性能，并实现能量的高效管理。此外，中游还涉及各种辅助材料的使用，这些材料在电池组装过程中起到关键作用。

下游则涉及固态电池的应用领域。新能源汽车是固态电池的重要市场，凭借其高能量密度和高安全性，固态电池在这一领域具有显著优势。消费电子领域也逐渐采用固态电池技术，包括智能手机和笔记本电脑等。储能系统是另一个重要应用领域，固态电池在电力储能系统中的应用前景广阔。此外，固态电池还被应用于电动垂直起降飞行器（eVTOL）、电动工具以及其他特殊应用领域，这些领域对电池的性能和安全性有着更高的要求。

2.2 商业模式

固态电池由于技术暂未完善到可以确保高质量的安全量产，暂未被完全商业化，也没有大规模投入消费者市场，商业模式尚未完善。目前的固态电池预计将被广泛应用于新能源汽车以其eVTOL的生产，由车企和电池企业的紧密产研结合联动实现。

目前在我国，车企和电池相关企业普遍采用短期聚焦半固态电池技术，半固态先行放量投入市场，同时产业链中下游绑定共同研发，卡位下一代固态电池技术，预计2030年实现全固态商业化。在2024年，固态电池产业链内的企业研发和布局步伐进一步加快。2024年4月份，太蓝新能源成功制备车规级全固态电池，正在建设相关生产线，预计本年第四季度投入使用。本年，矿业巨头紫金矿业也正式入局固态电池行业，投资超5亿元建设紫金长沙新能源新材料实验基地。此基地于2024年6月24日开工，固态电池便是此基地的重要前沿技术研发项目之一。

在产研结合的大方向下，国内矿业巨头，能源企业，以及车企都在积极布局属于自己的固态电池技术，并同时推动半固态电池商业化。在固态电池这一被视为新能源汽车未来的行业内，虽然暂未有实质性可量化的商业数据及现象出现，但在技术上的竞争仍然激烈。

2.3 技术发展

在国家鼓励发展的背景下，市场上涌现出一批创新能力强、技术水平高的企业，它们在技术研发、生产工艺改进和市场拓展方面取得了显著成效。从固态电池发明专利数量上看，长安汽车，宁德时代，和广汽集团在目前处于行业领先地位。

表 国内固态电池发明专利数量排名

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

目前，从半固态电池向全固态电池过渡的技术难关在于如何用固态电解质完全取代电解液。由此，固态电池才能真正实现高安全性、高能量密度、循环寿命性能长的优点。其中，固态电解质是关键。

图 液态电池/半固态/全固态电池对比

来源：资产信息网 千际投行 东吴证券

根据电解质的种类，可分为聚合物、氧化物、硫化物三种路线。聚合物体系率先在欧洲商业化，优点为易于加工、生产工艺兼容、界面相容性好、机械性能好，缺点为常温离子电导率低、电化学窗口略窄、热稳定性和能量密度提升有限，因此制约了其大规模应用。

氧化物综合性能最好，优点为电化学窗口宽、热稳定性好、机械强度高，缺点为难以加工、界面相容性差、电导率一般。整体看，氧化物量产体系制备难度适中，较多新玩家和国内企业选取此路线。但是氧化物缺与正极材料兼容度差、对锂金属稳定性差、对氧气和水分敏感、存在潜在污染问题。

硫化物离子电导率最高，质地软易加工，可以通过挤压来增大界面接触，从而提升电池性能。但硫化物固态电解质存在成本高、电化学稳定性差、空气稳定性差(遇水产H2S)、生产工艺难度大等缺点，限制了其在高能量密度(高电压、锂金属)的电池应用，目前仍处于研发阶段，但后续发展潜力最大，工艺突破后，可能成为未来主流路线。

2.4 政策监管

固态电池行业主要监管单位以国家市场监督管理总局为主，还包括工业和信息化部、国家卫生健康委员会、环境保护部、国家能源局等。

行业主要监管法律法规有《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国专利法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《中华人民共和国安全生产法》《危险化学品安全管理条例》《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》和《中华人民共和国产品质量法》等。

自2020年起，我国首次将固态电池列为行业重点发展对象，并提出加快研发和产业化进程。此举标志着固态电池在国家能源和科技战略中的重要地位得到了确认。政府相关部门积极推动固态电池技术的创新和应用，鼓励科研机构和企业加大研发投入，力求在这一前沿领域取得突破。

图 中国动力电池政策规划内容

来源：资产信息网 千际投行 政府官网

到2023年，国家进一步加强了对固态电池标准体系的研究，旨在为产业发展提供规范和指导。这一举措不仅有助于提升固态电池产品的质量和安全性，还将促进行业的健康有序发展。然而，尽管政策支持力度不断加大，目前我国尚未出台针对固态电池的补贴政策。固态电池行业的发展依然主要依靠市场驱动，市场需求成为推动技术进步和产业规模扩大的主要动力。

第三章 财务、风险及竞争分析

3.1 财务分析和估值方法

我国固态电池行业尚处于概念性阶段，尚未实现大批量量产和商业化使用，处于加速研发阶段。半固态电池会在2024/2025年前逐步实现商业化，在动力电池的整体市场上逐渐形成一定规模，预计2025年左右，全固态电池将开始小规模搭载在实车上，而今年各大车企传来的好消息让这一未来变得不再遥远。

尽管市场前景在技术角度和应用前景上来看是一片叫好声，但是固态电池概念股在市场上的表现并为让许多坚定看好他的投资者感到满意。目前固态电池行业的盈利预测整体呈上升趋势。过往，在2023年由于国家加强了对固态电池行业的扶持，出台了新的政策，固体电池的营业收入预计迎来了一波飞跃。而2024年和2025年这两个行业预估的商业化元年也有较高的预测值，但是市场实际却远远低于预测。今年第一季度的营业收入低于预测值将近二分之一。由于行业未被产业化，仍在研发阶段，投入大于产出是必然现象，而未来的收入前景将取决于今年的技术突破进度。

图 固态电池行业营业收入预测

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

同样，市场对于固态电池的热情在下降，远不如概念刚面世时火爆。从过去一年的动态PE值可以看出，市场对于固态电池的预期逐步降低，可能是由于过去几年资金投入没有得到预期的突破和进展。各大机构和投资者比起投资，现阶段更倾向于持观望态度，等待科技的进一步动向。建议等到第三季度前后再做进一步的投资决断。

图 固态电池动态P-E值 (2023.6-2024.6)

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

尽管固态电池有很大的发展潜力，但是其在技术层面存在的难题让他今年在国内市场走势一路下滑。和其他AI等新兴概念行业相比，固态电池的市场预期和盈利能力都处于较低水平。但由于他不可替代的优势和消费者对新能源的偏好，随着科学的进步，固态电池会迎来上涨。

不仅在国内，在国外固态电池也是近年来热门的科技发展方向。根据市场研究报告，2023年全球固态电池市场估值约为5亿美元，预计到2028年将达到30亿美元，复合年增长率（CAGR）为44.6%。这一增长主要受到电动汽车（EVs）、便携式电子设备和储能系统需求增加的推动。例如日本的丰田计划在未来几年内实现大规模商业化；美国的QuantumScape与大众等汽车制造商建立战略合作伙伴关系并专注于高能量密度和高安全性的固态电池技术，Solid Power致力于开发电动汽车的全固态电池，现已获得福特和宝马等公司的投资。

根据StockAnalysis的研究,在2020年，新能源和环保主义在美国风靡，在这一潮流的带动下固态电池公司的企业价值可高达300亿美元。但随着时间的增加，企业价值和市净率的下降可能表明资产减值或投资的回报不及预期，所以市场对QuantumScape先前过高的估值进行了修正。而且，由于欧美市场大部分消费者对于传统燃油车的偏爱以及国家政策，固态电池的应用前景在海外不如在国内广泛。在种种原因的驱动之下，QuantumScape的市场估值(Enterprise Value)和市净率（PB Ratio）都大幅下滑由此，在2021年QuantumScape的净值只有2020年的二分之一，之后的2022和2023年，市净率逐年降低但逐渐趋于稳定在1.94上下。

图 QuantumScape近五年市场估值

来源：资产信息网 千际投行 StockAnalysis

图 QuantumScape近五年市净率

来源：资产信息网 千际投行 StockAnalysis

3.2 驱动因子

固态电池在近代的发展史并不久远，但其理论基础可以追溯到1831至1834年。迈克尔·法拉第发现了固态电解质硫化银和氟化铅（II），为固态离子研究奠定了基础。1950年代后期，电化学系统开始使用固体电解质，但能量密度和电池电压低、内阻高。1990年代，橡树岭国家实验室开发了一种新型固态电解质，用于薄膜锂离子电池。

2011年，Bolloré公司推出了配备30kWh锂金属聚合物（LMP）电池的BlueCar。2013年，科罗拉多大学博尔德分校开发出基于铁-硫化学物质的固态锂电池，提升了能量容量。2017年，约翰·古迪纳夫公布了使用玻璃电解质和碱金属阳极的固态电池。同年，丰田与松下深化合作，宝马、本田、现代和日产等也在开发固态电池。2018年，Solid Power获得2000万美元投资，建设全固态锂金属电池生产线。大众投资1亿美元于QuantumScape，中国青涛公司启动固态电池生产线。2020年，QuantumScape在纽交所上市，市值从30亿美元一路飞涨超过600亿美元。自此，固态电池行业正式进入大众视野，成为无数能源企业、车企、以及科研人员聚焦的重点发展方向。

观其在国内外的发展史，可以看出固态电池行业的发展受到以下多种驱动因子的推动，这些因子共同作用，促进了技术进步和市场需求的增长。

（1）技术创新和研发进展：固态电池技术的核心在于其高能量密度和高安全性，这使得它成为电动汽车、储能系统和消费电子等领域的理想选择。科研机构和企业在材料科学、生产工艺和电池结构设计方面的持续创新推动了技术的成熟和应用。例如，采用固态电解质代替传统的液态电解质可以显著提升电池的安全性和寿命。

（2）政策支持和行业标准：政府政策的支持是固态电池行业发展的重要驱动因子。中国在2020年将固态电池列为行业重点发展对象，并提出加快其研发和产业化进程。到2023年，进一步加强了固态电池标准体系的研究。尽管目前尚未出台专门的补贴政策，但政府的重视和政策引导为行业发展提供了有力支持。

（3）市场需求增长：电动汽车市场的快速增长是固态电池需求的重要驱动力。随着全球对环境保护和能源转型的关注度提升，各国纷纷出台政策推动新能源汽车的发展。固态电池由于其优越的性能和安全性，被认为是未来电动汽车电池的理想选择。此外，储能系统和消费电子产品对高性能电池的需求也在不断增加，进一步推动了固态电池市场的发展。

（4）资本投入和产业化进程：大量资本投入和产业化进程加速了固态电池技术的商业化。许多领先的电池制造商和科技公司纷纷加大对固态电池研发的投入，并开始布局生产线，进行小规模试生产。这些投入不仅推动了技术进步，也促进了生产成本的降低和规模化生产的实现。

（5）国际竞争和合作：国际竞争和合作是固态电池行业发展的另一个重要驱动因子。全球范围内的科技公司和电池制造商在固态电池技术上展开激烈竞争，同时也进行广泛合作，共同推动技术标准的制定和市场推广。跨国合作和技术交流有助于加速技术创新和市场应用。

（6）环保和可持续发展需求：随着全球对环保和可持续发展的重视，固态电池因其环保特性和可循环利用优势，逐渐成为市场关注的焦点。相较于传统电池，固态电池在生产和使用过程中对环境的影响较小，符合全球绿色发展的趋势。

综上所述，固态电池行业的发展受到技术创新、政策支持、市场需求、资本投入、国际竞争与合作以及环保需求等多方面因素的驱动。这些因子的共同作用将持续推动固态电池技术的进步和市场的扩展。

3.3 风险分析

目前，由于固态电池全面商业化和大规模量产还未变成现实，没有稳定的商业收入，在投入不断加大的情况下，该概念板块2024年第一季度的净利润出现了负增长。综合来看，此行业在多层面上存在以下几个方面的风险：

（1）技术风险：根据2022-2023年的情况来看，固态电池技术攻关不及预期，下游应用进展低于预期:半固态电池技术仍不成熟，循环次数、倍率性能较差，同时未形成规模量产，成本价格较高，因此下游应用进展存在低于预期的风险。此外固态电池多数仍处于实验室阶段，商用化时间存在较大不确定性，从实验室走向市场仍有难度。但是进入2024年，固态电池的量产生产线已初具成效，多家公司齐头并进出现了技术突破。行业内龙头公司的技术进步如：太蓝新能源车规级全固态电池的成功制备以及宁德时代固态电池成熟度的大幅提高等，都使预期边际变化较大。但是具体的技术，落地，下游的应用，消费者市场的市场验证和反馈等关键因素仍需时间证明。

（2）上游原材料价格波动风险：固态电池产业链和技术尚未完全发展成熟，尤其在关键材料方面仍面临许多挑战。当前，固态电池所需的电解质和更高比能的正负极材料，常采用一些贵金属，如锆、锗、锂等。这些金属原材料的价格较高，并且价格波动较大，对产业链各环节产生重大影响。原材料价格的上涨不仅增加了生产成本，还可能导致下游产品价格的上升，从而影响市场需求。当价格上涨幅度较大时，下游需求可能会显著放缓，导致市场扩展受到抑制。这种价格波动对固态电池产业链的稳定性构成了风险，也对整体市场的发展前景带来了不确定性。因此，如何有效控制原材料成本和稳定供应，成为固态电池产业面临的关键问题之一。为了应对这一挑战，企业和研究机构需要加大对替代材料和新技术的研发力度，以降低对贵金属的依赖，确保产业链的可持续发展。

（3）新技术替代风险：电池技术日新月异，发展和迭代速度非常快。当前，半固态电池仍被视为向全固态电池过渡的阶段性方案。尽管半固态电池在一定程度上解决了部分技术难题，但企业在大规模扩产过程中，仍面临着技术升级的风险。一旦全固态电池技术成熟并实现商业化，大量现有的半固态电池生产线可能会被淘汰，造成巨大的资源浪费和经济损失。因此，多数企业在规划产能时表现出谨慎态度，实际产能可能无法达到预期水平。此外，电池领域的创新层出不穷，其他新型电池技术也在不断涌现。这些新技术可能在能量密度、安全性、成本等方面具有显著优势，对固态电池的市场地位构成威胁。例如，锂硫电池、锂空气电池等新技术正在快速发展，若这些技术实现突破并进入市场，固态电池的产业化进程将面临更大的不确定性和竞争压力。

综上所述，固态电池产业不仅需要克服现有的技术和成本挑战，还需在不断变化的技术环境中保持竞争力，积极应对潜在的技术替代风险，以实现稳定和可持续的发展。

3.4 竞争分析

近年来，固态电池市场正在迅速崛起，越来越多的企业和研究机构参与其中。这一趋势不仅限于传统的电池企业，还吸引了许多跨领域的投资者。固态电池因其安全性高、能量密度大、循环寿命长等优势，成为下一代电池技术的热门选择。

在中国，许多知名研究机构都在积极开展固态电池的研究工作，包括中国科学院化学研究所、中国科学院青岛生物能源与过程研究所、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等。这些机构在固态电池的基础研究和技术开发方面取得了显著进展，推动了整个行业的发展

图 中国固态电池企业竞争格局

来源：资产信息网 千际投行 前瞻产业研究院

电池企业方面，赣锋锂业和宁德时代等龙头企业也在加大固态电池的研发投入。赣锋锂业不仅在传统锂电池领域表现突出，在固态电池技术方面也取得了重要突破。宁德时代则通过其强大的技术实力和市场影响力，成为固态电池领域的重要参与者。

除了专业电池企业，其他领域的企业也看好固态电池的市场前景，纷纷跨界投资。例如，以汽车零部件为主的万向集团、新能源汽车制造商比亚迪，以及矿业巨头紫金矿业等公司，都在固态电池领域进行布局。这些企业的加入，不仅为固态电池产业带来了新的资金和资源，也推动了技术的多样化发展。

在固态电池技术路线方面，我国企业主要采用硫化物电解质技术和氧化物电解质技术两种路线。聚合物电解质技术路线的研究和应用相对较少。硫化物电解质技术路线的代表企业主要是宁德时代。宁德时代通过持续的技术创新和大规模生产，逐步在硫化物电解质固态电池领域占据了领先地位。该技术路线的固态电池具有导电性好、界面稳定等优势，适用于高能量密度电池的开发。

氧化物电解质技术路线的代表企业则包括赣锋锂业、清陶发展和辉能科技等。赣锋锂业在氧化物电解质固态电池领域进行了大量的研究和投入，取得了一系列技术突破。清陶发展和辉能科技则通过自主研发和国际合作，积极推进氧化物电解质固态电池的产业化进程。这一技术路线的固态电池具有高稳定性和安全性强的特点，适用于多种应用场景。

尽管固态电池技术在发展过程中面临诸多挑战，如生产成本高、技术难度大等，但随着技术的不断进步和产业链的逐步完善，固态电池的商业化进程正在加速。未来，随着更多企业和机构的参与，固态电池有望在新能源汽车、储能设备等领域得到广泛应用，为全球能源转型和可持续发展作出重要贡献。

目前各家企业竞争重点还在于技术研发和技术落地生产领域，企业主要集中在国家沿海地区经济发达省市，呈现一派欣欣向荣之势。

3.5 中国重要参与企业

表 中国上市公司固态电池业务排行榜（综合比较）

来源：资产信息网 千际投行 iFinD

中国上市公司中涉及到固态电池开发的公司如表2所示。宁德时代，上汽集团，和赛力斯凭借在各方面的高额数值指标占据行业前三，其中属宁德时代风头最盛。以下是关于业内龙头企业（包括未上市或投入概念股的公司）的介绍和其在固态电池领域的发展。

（1）宁德时代：宁德时代新能源科技股份有限公司成立于2011年，是国内率先具备国际竞争力的动力电池制造商之一，市值 7165亿元， [60]专注于新能源汽车动力电池系统、储能系统的研发、生产和销售，致力于为全球新能源应用提供一流解决方案，核心技术包括在动力和储能电池领域，材料、电芯、电池系统、电池回收二次利用等全产业链研发及制造能力。

与日韩企业路线相似，宁德时代直接布局最具潜力的硫化物全固态电解质。宁德时代自13年起申请固态电池相关专利，具有多年技术储备，其中9项专利内容中含有硫化物固态电解质，专利内容包含基于硫化物的固态电解质、正极极片、固态电池、电池材料回收等方面。公司目前已有高能量密度的固态电池实验室样品，但距离实现商业化仍需5年以上以全固态锂金属电池为发展目标，不断提升能量密度与安全性。

针对高端市场，宁德时代将持续投入全固态锂 金属等新材料技术的研发，以锂金属负极材料为发展方向，正极材料由传统三元向高压三元、无金属材料迭代 升级，通过不断攻关工艺难题与关键技术，争取到2030年前后实现真正意义上的超长续航、安全及具成本竞争力的锂电池技术。

（2）比亚迪：比亚迪创立于1995年2月，总部位于广东省深圳市，旗下产业包括电子、汽车、新能源和轨道交通 [168]，在国内布局有深圳、西安、长沙、常州、抚州、合肥、济南和郑州八大生产基地 [300]。截至2023年12月，比亚迪2023年累计销量302.44万辆，同比增长62.3%，超额完成了300万辆的年度销量目标。

公司于11年起申请固态电池相关专利，截止23年3月已申请50余项，获 30余项专利授权，申请中专利10余项，专利储备丰富。公司技术路线包含聚合物、氧化物、硫化物和复合固态电解质，其中 聚合物路线主要包括PEO和聚烯酸酯类，氧化物、硫化物和复合固态电解质路线研究范围广泛，多种路线同步 进行，不断升级迭代。此外，公司不断优化正/负极材料，对三元正极包覆硫化物电解质、钼酸盐等以改善离 子传输和循环性能;负极采用硅基核壳结构、锑/铋锂合金以提高离子/电子电导性和电化学性能争取到2030年前后实现真正意义上的超长续航、安全及具成本竞争力的锂电池技术。

（3）卫蓝新能源：卫蓝新能源于2016年成立，由中科院院士陈立泉、研究员李泓、原 北汽总工俞会根共同创办，是中科院物理所固态电池唯一的产业化平台，承接所有相关专利，研发实力全面领先，获小米集团、蔚来资本、华为哈勃、天齐锂业、吉利控股等入股。公司主打半固态路线，采用聚合物+氧化物(LATP为主) 复合路线，首创原位固态化等八大核心工艺，改善固-固界面接触，并与液态电池工艺基本兼容，铸造产品护城河。

同时，卫蓝新能源与蔚来、吉利等众多车企达成合作，23年下半年装车上线。20年8月，公司溧阳基地中试线投产(0.2gwh)，针对无人机、 AGV等消费领域，能量密度达275Wh/kg，支持7C高功率放电。22年6月，公司湖州基底投产(2gwh)，针对动力领域， 能量密度达360Wh/kg，23年上半年开始规模量产，预计下半年搭载蔚来ET7的150kwh电池包上线，续航里程突破 1000km，成本较为昂贵，仍需规模效应和研发突破，进一步降本。此外公司已开发铁锂储能电芯，具备本征安全属性， 能量密度150Wh/kg，已开始示范应用(4MWh)。全固态电池方面，公司计划24、25年推出400、500Wh/kg产品，量产进度较为领先。

公司于11年起申请固态电池相关专利，截止23年3月已申请50余项，获 30余项专利授权，申请中专利10余项，专利储备丰富。公司技术路线包含聚合物、氧化物、硫化物和复合固态电解质，其中聚合物路线主要包括PEO和聚烯酸酯类，氧化物、硫。

（4）赣锋锂业：赣锋锂业在2016年成立固态电池研发中心，在2017年与中科院宁波材 料所许晓雄团队合作，共建固体电解质研究中心，并设立子公司浙江锋锂，建设第一代固态电池中试线。公司主打半固 态电池，聚焦于氧化物厚膜路线(GARNET型、LISICON型)，一代产品能量密度达260Wh/kg以上，二代产品达 360Wh/kg以上。公司打造垂直整合业务模式，稳定自供锂化合物及金属锂等材料，已与德国大众、东风汽车、赛力斯、 广汽埃安、曙光汽车等车企建立合作协议。

19年4月，公司与德国大众签订协议，在电池回收和固态电池等未来议题 进行合作;19年7月，东风汽车与赣锋锂电开始合作开发一代固态电池系统，22年1月，搭载赣锋锂电第一代固态电池的东风E70示范运营车投入市场，实测续航426公里，搭载赣锋锂电第二代固态电池的东风汽车预计24年装车，续航预 计超1000公里;22年8月，公司与广汽埃安签署协议，后者支持赣锋锂电固态电池开发工作，在综合技术、质量、成本 具有市场竞争力的条件下，优先引入赣锋锂电新型电池方案;23年2月，赣锋锂电宣布搭载公司半固态电池的纯电动 SUV赛力斯-SERES-5规划于23年上市。

3.6 全球重要参与者

图 海外固态电池产业布局情况

来源：资产信息网 千际投行 东吴证券

在全球范围内，固态电池的产业布局呈现出多样化和快速发展的趋势。美国以Quantum Scape和Solid Power等新兴科技公司为主，日韩地区则以传统电器公司为带头人。

（1） QuantumScape：脱胎于斯坦福大学，深度绑定大众集团。公司2010年创立，拥有超300项电池技术专利，成功开发唯一一款具有汽车 OEM认证的锂金属固态电池，研发实力国际领先，创立至今获得超20亿美元投资，包括比尔盖茨、大众、马牌和上汽 等机构，公司深度绑定大众，18年与其成立合资制造企业，20年获单笔增资2亿美金。

公司已与6家汽车OEM签订了QS-0电池合同，还与固定储能系统领导者Fluence签署QS-0电池使用协议。为固态电池的量产做准备。2020年6月，大众又追加投资2亿美元。

（2）Solid Power: SP 12年成立，与宝马、福特签订联合开发协议，并获美国空军、国家科学基金会支持。公司两款核心产品为高能量密度固态电池、硫化物固态电解质，前者潜在客户有 SKI、丰田、现代、LG、松下与三星，后者含福特、宝马、SKI等，SP电池涵盖三种材料体系，1）NCM层状正极+硅基负极+硫化物电解质；2）NCM层状正极+金属锂负极+硫化物电解质；3）FeS2正极+金属锂负极+硫化物电解质。

（3）丰田汽车公司（Toyota Motor Corporation）：2024财年收入45.095万亿日元，同比增长21.4%。是一家同时在东京证券交易所、名古屋证券交易所、纽约证券交易所和伦敦证券交易所上市的日本跨国汽车制造商，丰田集团成员。总部位于日本爱知县丰田市和东京都文京区。创始人为丰田喜一郎（1894-1952），现任社长为佐藤恒治。2020年度《财富》世界500强榜单位列第十名。

丰田于90年开始布局固态电池研究，08年与伊利卡合作研发，19年试 制全固态电池样品亮相，次年展示固态电池原型车，并与松下成立合资企业共同研发，2000-22年初固态电池 专利达1331项，远超第2(松下445项)，其中硫化物电解质专利300余项。丰田计划到2030年投入1.5万亿日元用于开发动力电池及其电池供 应链，预计在2025年前实现全固态电池小规模量产，并首先搭载于混动车型，2030年前推出全固态电池电动 车型，实现持续的、稳定量的固态电池生产。

（4）三星：三星集团（英文：SAMSUNG、韩文：삼성）是韩国的跨国企业，业务涉及电子、金融、机械、化学等众多领域。三星集团成立于1938年，由李秉喆创办，是家族制企业，李氏家族世袭，旗下各个三星产业均为家族产业，并由家族中的其他成员管理。

公司13年引入固态电池技术，18年与LG、SKI投资相关研发项目，20年 发表能量密度超400Wh/kg、单次续航里程超800公里、循环寿命1000+的硫化物全固态电池研究成果，当前已申请63项专利。SDI公司的ASB(全固态电池)采用高导电性硫化物型固态电解质、高镍NCA正极、新型负极和堆叠技术，展现优异电池性能表现。目前公司已在实验室内研发出2款固态电池原型，S-Line完成后有望大规模试生产，加速量产进程，现代汽车或将搭载其固态电池。

第四章 未来展望

2024年，广汽埃安旗下昊铂品牌宣布将发布全固态电池，上汽集团超级智能轿车智己L6搭载行业首个量产上车的超快充固态电池1.0，vivo发布新品X Fold3系列搭载行业首发半固态蓝海电池等等一系列企业的重大固态电池商业化进程的出现让固态电池的前景被市场愈发看好。

根据目前技术突破来看，半固态/固态电池有望成为贯穿2024全年的主线，预期边际和之前相比变化较大。在此背景的驱动下，国内外众多车企和电池厂商均在加速布局，抢占先机，而这也进一步证明了技术创新和研发进展这一驱动因子对固体电池行业的重要性。在目前新能源汽车已经成为大部分消费者购车的首选时，巨灵数据认为，固态电池大规模商业化将为新能源汽车产业带来新的增长动力，未来市场空间广阔。

在车企行业，调查显示，蔚来、上汽、广汽等车企已发布固态电池方案并部分实现装车，其余车企有望持续跟进。海外电池厂商如LGES、三星SDI等亦加速推进固态电池布局，计划2027-2028年量产全固态电池。巨灵数据认为，固态电池具有能量密度高、安全性好、循环寿命长等优点，是动力电池技术发展的重要方向。随着技术不断成熟和成本降低，固态电池有望在未来5-10年内实现大规模商业化应用，成为新能源汽车市场的"新宠"。

随着全球新能源汽车产业的快速发展，动力电池需求持续增长。预计，到2025年新能源车产业链国内的供需关系有望实现新的均衡。与此同时，低空经济的兴起使得固态电池商业逻辑进一步强化，中期新能源车+eVTOL需求共振、打开固态远期市场空间。有机构测算，到2030年全球固态电池需求有望达到1000GWh以上，市场规模将超过1万亿元，发展前景广阔。有相关专家认为，谁能在固态电池关键技术和产业化方面率先取得突破，谁就能在未来的市场竞争中占据优势地位。

目前，对固态电池行业领域有兴趣的投资者可以进一步关注宁德时代，太蓝新能源，赣锋锂业、孚能科技、国轩高科等半固态技术领先电池厂商；国内车企在固态电池的商业化进程；以及贝特瑞等领先硅基负极厂商和相关固态电解质厂商。

千际投行认为，2024年有望成为半固态/固态电池装车元年，到2030年预计实现进一步的商业化及产业化。

作者：千际投行

封面：AI 生成

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