新应用催生锂电需求增长，固态电池/钠电商业化提速
思瀚产业研究院    2025-06-12

一、新领域应用催生锂电需求增长，固态电池技术应用加速落地

25 年低空经济与具身智能市场关注度持续提升，eVTOL 与人形机器人等领域的产品应用正逐步进入快速增长阶段，有望作为新能源车与储能外的锂电池需求增长的新驱动力，固态电池作为当前行业技术迭代升级的主要方向，可有效满足新领域应用对于电池性能与安全更高的需求，有望受益于以上新领域商业化进程的推动而加快实现其规模化应用。

近期各主流电池企业与车企频发固态电池产品方案与产业化应用时点，我们认为在新需求的持续催化下，固态电池技术的应用落地有望提前驶入快车道。

1、低空、人形机器人等新领域需求有望催化固态电池产业化进程

低空经济是以低空（1,000m 以下）飞行活动为核心，以无人机、电动垂直起降飞行器（eVTOL，electricVertical Take-off and Landing）、低空智联网等技术组成的新质生产力，通过与空域、市场等要素相互作用，带动相关基础设施、飞行器制造、运营服务和飞行保障等领域发展的综合性经济形态。2023 年 12 月，低空经济在中央经济工作会议上被确立为我国的战略性新兴产业，各地纷纷展开无人机、eVTOL 等多场景应用试点。

2025 年 3 月 28 日，合肥合翼航空拿到全球首张民用无人驾驶载人航空器运营合格证（OC，OperationCertificate）标志着 eVTOL 等低空飞行器将加速推进商业化应用进程。行业步入快速增长阶段，电池需求旺盛。当前全球 eVTOL 逐步进入快速发展的初期阶段，2020 年至2024 年全球 eVTOL 销量从 25 架增长至 130 架左右，4 年 CAGR 达 51%，预计 2025 年全球 eVTOL 销量将达 270 架，对应相关产业链市场规模有望达 158 亿美元。eVTOL 市场进入快速增长阶段有望带动动力电池需求同步释放，2020 年至 2024 年我国 eVTOL 动力电池装机规模从 1.5MWh 增长至 10.2MWh，4 年 CAGR达 60%，预计到 2029 年有望增长至 547.3MWh。

具身智能关注度持续提升，商业化提速带动电池需求增长。2025 年春晚宇树科技机器人登台演出带动具身智能机器人领域成为市场热点；3 月 21 日特斯拉公告预计 Optimus 机器人今年将进入试生产阶段，同时马斯克表示特斯拉今年计划生产 5000 台 Optimus 机器人，已订购 1-1.2 万台组件，目标 2026 年达 5 万台；此外 4 月 19 日北京亦庄机器人马拉松亦提升了市场对于具身智能的关注度。

锂电池作为具身智能机器人主要的动力来源，有望受益其商业化应用的加速推进。据 Frost & Sullivan，2024 年人形机器人出货量 8.6千台，预计到 2030/2040/2050 年有望分别增长至 66.6/326.2/1857.8 万台，市场快速增长带动机器人电池需求攀升，2024 年全球与中国包含人形及其他专用领域机器人电池出货量为 10.0/6.8GWh，预计到 2030 年有望分别增长至 68.9/45.4GWh，其中 2024 年全球人形机器人电池出货量为 20MWh，预计到 2030/2040/2050年有望分别增长至 4.0/26.3/200.6GWh。

2、新应用对电池性能要求更高，固态电池契合需求痛点有望持续受益

eVTOL 电池性能至关重要。从成本构成看，电池在 eVTOL 成本中占比约 10%，占比相对偏低，但相较于传统新能源车动力电池，eVTOL 对电池性能要求更高，主要体现在：

1）高放电倍率：典型的 eVTOL 飞行分为起飞-爬升-巡航-下降-着陆五个阶段，在垂直起降以及高功率巡航下对电池的平均放电率有较高要求，同时由于垂直起降阶段需要的电池放电功率是巡航阶段的 3 倍左右，而电池的放电功率会随着电量的降低而降低，因此需要预留充足电量用于起降；

2）高循环寿命：所使用的电机功率密度与高端新能源车电驱动系统相近，但在扭矩密度上远超传统汽车，同时不同的运行方式导致电池损耗率亦存在差异，eVTOL 电池损耗率约 10%，电动汽车电池损耗率约为 4%，因此对电池循环寿命要求更高；

3）高安全性：eVTOL 属于航空飞行器，需要航空级的安全性，其对于安全性要求远超新能源车，美国FAA第23部分认证要求发生事故的概率控制在千万分之一，而欧盟EASA要求概率控制在十亿分之一。eVTOL 电池应禁止任何起火或爆炸，且在发生安全事故后仍应继续工作，直至安全着陆。

人形机器人电池关注能量密度、放电倍率与散热安全性能等维度。由于机器人内部空间受限，电池体积无法无限扩展，因此在不增加负载重量的前提下提升续航能力，需要提升电池的能量密度进而增加更多的容量空间，现阶段传统锂电池 PACK 能量密度普遍在 150-180Wh/kg，导致多数具身智能机器人的续航时间仅为 2-4 小时，延长续航时间需要通过更换电池实现。

同时，作为确定性相对较高的工业应用场景人形机器人，除除需要承担 50~70kg 自重外还需要具备 20-40kg 的负重能力，电池放电倍率性能要求在 2~3C 以上才具备支撑频繁的动作需求。此外，由于高频率动作会带来极高的工作温度，需要从系统层级考虑人形机器人电池Pack 散热，电池同样需要具备在高温下不起火的安全性能保障。

固态电池满足高性能需求，有望受益新应用领域发展。相对传统锂电池，固态电池通过使用如高镍正极、硅基或锂金属负极更高性能、更激进的电池材料体系，可以实现更高的能量密度与充放电倍率，理论上全固态锂电池的电芯能量密度可达 900Wh/kg。

固态电池采用不可燃固态电解质取代易燃有机电解液，且固态电解质具备较高的弹性模量，在提升电池热稳定性的同时可有效抑制锂枝晶刺破隔膜导致短路的情况，大幅提升电池安全性与循环寿命。因此伴随低空经济与具身智能产业加快推进商业化应用进程，固态电池有望凭借相较传统锂电池更优异的性能而被广泛搭载于 eVTOL 与人形机器人产品，同时商业化早期更注重通过规模效应降本，过程中固态电池有望充分受益这一过程实现同频的成本下降路径。

3、各企业产品方案与技术路线逐步清晰，全固态电池批量应用在即

2024~2025 年伴随半固态电池实现装车智己 L6 以及国轩高科、宁德时代等电池企业与车企陆续发布全固态电池产品方案及产业化应用时点，同时工信部与财政部牵头为全固态电池发展提供 60 亿元政府基础研发资金支持等支持政策，固态电池产业链关注度持续提升，产业化进程已呈加速趋势。当前国内外主流电池企业与整车企业已发布的相关技术与产品规划情况，目前普遍的全固态电池批量装车时点预期在 2026~2027 年，规模化应用集中在 2030 年左右，相较半固态电池对应的进程延后2~3 年。

从材料体系角度，基于各大厂商披露信息，目前硫化物固态电解质体系已成为较为主流的开发方向，作为固态电池中离子电导率最高、电化学稳定窗口较宽且界面接触机械性能优异的技术路线，各企业均看好其发展潜力，多作为最终技术路线实现目标，现阶段全球超过 50%的全固态电解质研发路线为硫化物方向。

部分企业则采取硫化物与氧化物-聚合物复合双体系同时开发的思路，主要考虑到当前硫化物体系原材料价格高且制备工艺复杂等产业化难点可能延后其规模化应用时点，而氧化物电解质成本相对较低且产业链更为成熟易产业化落地，此前卫蓝新能源与清陶能源氧化物半固态电池已实现装车蔚来 ET7 与智己L6。正负极材料方面，已披露方案的企业正极普遍采用高镍单晶三元，负极普遍采用纯硅或硅碳的硅基负极方案，部分还进一步采用锂金属负极开发方案。

从产品性能角度，目前普遍电芯能量密度集中在 400Wh/kg 左右，相较当前半固态电池 300~350Wh/kg进一步提升，各厂商下一阶段提升目标在 450~500Wh/kg 区间；电芯容量方面，目前主流厂商试生产的电芯单体容量由 20~30Ah 提升至 60Ah，有显著提升同时大幅超过当前业态锂电池单体容量，意味着未来在 PACK层面将比现阶段产品带电量有质的提升；循环寿命方面，当前披露进行试验结果的厂商相对较少，普遍在1,000 次左右，其中国轩高科“金石”电池测试循环次数达 3,000 次，已接近主流锂电池 3,000~4,000 次水平。

从车企角度，除中日两国如比亚迪、广汽、一汽、丰田及本田外，其他海外车企普遍采取与电池企业联合开发的方式布局固态电池技术，如大众与 Quantum Scape、奔驰/Stellantis/现代与 Factorial，以及宝马/福特/现代与 Soild Power 等合作。

目前 Quantum Scape、Factorial 等企业已开始向车企送样测试，如丰田、本田以及辉能科技等企业全固态电池中试线已建成，海外企业多以氧化物、聚合物为研究方向，意在通过加速固态电池产业化进程实现电池技术的跃进，我们认为全固态电池技术有望在中外双方的推动下快速临近批量化应用。

二、钠电产品性能持续提升，规模化应用带动产业链加速降本进程

2025 年 4 月 21 日，宁德时代发布“钠新电池”，该电池是全球首款车规级规模化量产应用的钠离子电池。能够在-40℃的环境下保持 90%能量保持率，电芯能量密度达 175 Wh/kg；具备超 500 公里纯电续航能力和超 200 公里混动续航能力；拥有超 10,000 次的循环寿命；支持峰值 5C 快充且在电钻穿透、锯断电芯、多轴向挤压，等极端滥用测试下依然不起火、不爆炸。

随着技术的不断进步、性能参数的持续提升以及应用边界的快速拓展，钠电有望迎来较快发展。当前钠电池已突破规模化成本临界，技术成熟度已具备与产业链形成协同。随着生产规模扩张，其成本优势将进一步凸显，有望为储能方案提供新选择。

1、头部企业产品密集发布，技术指标持续突破

24~25 年宁德时代、比亚迪、中科海纳、海辰储能等头部电池企业相继发布钠电池最新进展：宁德时代正加速推进第二代钠离子电池研发进程，该产品性能指标已逐步逼近磷酸铁锂电池；比亚迪年报披露的200Ah 大容量钠电池安全性及-30℃低温性能方面已超越磷酸铁锂；中科海钠近日发布的新一代钠电池新产品能量密度已突破 165Wh/kg；海辰储能于 24 年 12 月发布其首款采用聚阴离子技术路线的电力储能专用钠离子电池。

头部企业通过材料体系创新和工艺优化，推动产品性能显著提升。目前已经发布过钠电芯产品的企业超20 家，主流产品能量密度在 140Wh/kg 左右，最高为 300Wh/kg；循环寿命以 3,000 次居多，海辰储能的产品数据居首，约为 2 万次。

2、需求产量双增长，有望开始大规模商业化

2024 年储能领域钠离子电池单独采购总规模达 0.45GWh，从招标情况来看，相较往年以混合储能技术应用的储能项目主导，24 年单独采购钠离子电池的项目数量有所上升，其中由央国企牵头的招标项目占 74%，包括大唐集团、中国华电、广州发展集团、国家能源集团、南方电网、国家电投等企业，储能示范项目占比达 20%，标志着国家层面对钠离子电池在新型储能领域应用发展持积极态度。此外这些钠电储能项目以电网侧应用场景居多，未来钠离子电池或将在大容量储能电站应用中取得一席之地。

钠电池产业化进程加速。据 EVTank，2024 年中国钠离子电池实际出货量超 1.5GWh，远高于 2023 年的 0.7GWh。钠电池的产业化进程持续推进，2025 年中国钠离子电池规划产能将达 60GWh，预计 2025 年中国钠离子电池出货将超过 7GWh，2030 年超过 200GWh。

钠电池市场需求的持续增长主要得益于技术突破与多元化应用场景的加速渗透。钠电池在低温性能、安全性和资源可持续性等方面具有突出优势，但现阶段钠离子电池平均价格仍在三元、铁锂电池和铅酸电池之上，其理论成本优势尚未显现，产业化初期成本优势不足。当前已有部分企业开始小批量生产，叠加头部企业钠电产品已适配极端环境运行，在电网级储能项目中展现稳定性能，并成功应用于储能、电动两轮车及部分小型电动车型等差异化领域，未来随着产业投入加大，高性价比的钠离子电池有望成为锂离子电池的重要补充。

3、产业链降本速度或超预期

近两年钠电正负极材料价格整体保持下降趋势，未来价格下降路径同样明确：焦磷酸磷酸铁钠（NFPP）正极价格从 23Q1 的 6.3 万元/吨下降到目前 3.5 万元/吨，降幅近 45%。受益于NFPP 规模化投产、下游需求释放、产业链不断完善，25 年底 NFPP 价格有望进一步下降至约 2.5 万元/吨，较年初降幅达 32%。

未来随需求增长、产能逐步释放，NFPP 成本还将快速下降，理想情况下可降至 1.5 万元/吨。硫酸铁钠（NFS）价格从 23Q4 的 3.5 万元/吨下降到目前 2.5 万元/吨，预计 25 年底价格有望进一步下降至2 万元/吨左右，较年产价格下降 20%，理想情况下可将至 2 万元/吨以内。层状氧化物价格从 23Q1 的 8.5 万元/吨下降到目前 5 万元/吨，降幅达 40%。

预计 25 年底价格有望降到 4.4万元/吨水平，较年初价格下降 12%左右。国产硬碳负极市场价格从 23 年 Q4 的 5.2 万元/吨下降至 24 Q4 的 3.3 万元/吨，降幅 36%。25 年随着下游需求起量，万吨级产线投产，价格有望下降到 2.5 万元/吨，降幅 24%。

随着材料端成本下降，25 年钠电芯价格也将进一步下降。层长氧化物 18650 圆柱电芯价格预计将从 24 年底的 0.52 元/Wh 下降到 25 年底的 0.48 元/Wh，降幅 8%；NFPP 钠电芯价格预计将从 0.45 元/Wh 下降到 0.38元/Wh，降幅 16%；NFS 钠电芯价格预计将从 0.35 元/Wh 下降到 0.31 元/Wh，降幅 11%。

在正负极、电芯持续降本背景下，钠电产量有望逐步提升，进而实现规模降本。上游材料企业通过垂直整合实现原料自给率提升，中游电池制造依托锂电产线兼容性降低转换成本，下游应用场景通过储能系统集成设计缩减配套投入。当前钠电全产业链成本已突破规模化临界点，在储能、低速交通等场景初步形成经济性优势，为替代传统技术路线奠定基础。

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