固态电解质膜，锂电第五大主材？

固态电解质膜能否独立成为锂电新环节？产业化面临哪些关键挑战？

11月以来，隔膜企业星源材质接连宣布两项在“固态电解质膜”领域的重要合作；同一月份，电池企业太蓝新能源推出“无隔膜”固态电池技术。

如何理解这两个概念，以及两家企业代表的产业链不同环节之间的微妙关系，要厘清这些问题，首先需要了解固态电解质膜在固态电池中的应用逻辑。

如何理解“固态电解质膜”？

具体来看，星源材质先后与大曹化工、中科深蓝汇泽达成合作。

其中，大曹化工为星源材质提供聚合物，星源材质加工后批量交付半固态电池隔膜。

与中科深蓝汇泽的合作，则着眼于固态电解质膜的联合开发、生产及销售，星源材质还将为其提供工厂建设和体系搭建支持。

中科深蓝汇泽以中科院青岛生物能源与过程研究所崔光磊团队为技术支撑，在室温电导率高的新型聚合物基固态电解质、刚性骨架支撑材料，原位固化工艺等方面均有重要突破，是固态电解质膜产业化的研发基础。

综合产业定义来看，固态电解质膜既可以指代将固态电解质涂覆于基膜、极片或其他支撑材料上，或者采用传统隔膜干、湿法工艺（相分离、熔融拉伸）制备，也包含了固态电解质在粘结剂和干法电极工艺（原纤化法、静电法）的支持下独立成膜。

前者的优势在于现有隔膜量产工艺可助力其工程化，后者虽面临强度、厚度控制，材料配方组合、干法制备等挑战，但在环保与成本控制上具备长期潜力。

太蓝新能源提出“无隔膜”固态电池的概念，实质上是以固态电解质膜替代传统锂电隔膜。这种膜状或片状的形式，能够提供均匀界面并适应形变，是固态电解质在电池中的重要存在方式，类似于正负极材料以极片形式存在的模式。

掌握固态电解质材料技术，与有锂电隔膜产品开发、量产经验的企业，都是这一品类成型、量产的中游力量。当前双方既交织在一起，以互补、协同的方式推动固态电池产业化进度，也在研发、产能等布局上竞逐较量。

星源材质已组建起“固态电解质隔膜开发项目组”，其产品进入客户测试阶段并形成小批量供货；湖南恩捷则完成了硫化物电解质膜的实验室技术验证，正向卷对卷连续化中试生产迈进。此外，恩捷股份与北京卫蓝、天目先导合资成立的江苏三合，则已落地两条氧化物电解质涂覆隔膜的产线。

固态电解质材料企业中，中科固能、瑞固新材等已有量产固态电解质膜（分别是硫化物、氧化物）的规划，沧州中孚新能源则在11月最新透露，其总投资25亿元、规划年产15亿平米（一期5000万平米）的“准固态电解质隔膜”产能即将竣工。

而从下游电池企业的角度出发，提出“无隔膜”概念，无非是看到了固态电池作为全新产品所蕴含的重塑产业生态的机会，并希望提前抢占产品定义权。就像辉能科技同样提出“无隔膜”概念，也有企业将超薄锂金属负极、组装时没有负极（将锂离子掺混于正极中，首次充电时在铜箔上生成锂金属负极）冠以“无负极”概念。

固态电解质膜是否有成为独立环节的可能性？

恩捷股份曾在投资者交流中表示，固态电池成膜环节的定位，取决于电池厂商的研发进展和方向选择：“部分企业直接使用固态电解质涂覆在正负极上，而一些则通过获取电解质膜进行热压或者转印。”今年，固态电解质膜产品需求主要来自向下游客户送样，出货规模不大。

实际上，固态电解质的“使用方法”还包括，将固态电解质包覆在正负极颗粒表面以以减少副反应、降低阻抗；或将电解质粉体共混于活性材料或聚合物等之中，直接提高材料整体的兼容性；以及近年来成为业内热词的原位固化。相较于涂覆，包覆、共混、原位固化均更集中于内部而非表面兼容性的改良。

从公开论文和专利来看，学术界和产业界对于以上方案都保持着共存和开放的心态，因此对于材料企业来说，同时布局固态电解质粉体、浆料和电解质膜更具综合优势，但实际上也是对企业研发、资金实力的考验。

在2024高工锂电年会上，参会企业也对于这一议题展开了探讨。

如蓝廷新能源认为，固态电解质膜将独立成为一个环节，供应企业的核心在于对复合材料体系的把控能力，包括电解质、辅助成型材料（骨架材料）等。

超威集团从终端需求的角度出发，提出固态电解质膜是否独立存在，还取决于制备工艺。若能收卷、密封保存并单独运输，则可以作为商品存在。考虑到硫化物、氧化物电解质的不稳定性，采用电解质膜供应商提供技术、电池厂生产的合作模式可能更为高效，

从全局来看，固态电解质膜的“独立之路”面临的是更为综合的挑战。

首先，固态电解质、正负极（尤其是富锰正极、锂金属或硅负极等新型材料）、集流体、添加剂（包括粘结剂、导电剂等）等等相互作用的复杂性，也就是所谓的“固固界面”问题，需要开发者从全电池（材料-电极-电芯）角度出发，深入研究各成分之间的物理、电化学反应。

也就是说，电解质材料与固态电池技术能力的提升，需要保持相对一致的节奏。

其次，若固态电解质膜作为独立产品投入市场，塑造核心竞争力将是必经之路。前期核心在于技术与成本的协同平衡，即如何通过原材料降本、制备工艺突破进行成本控制。

从降低BOM成本出发，尤其是在硫化物技术路线中，硫化锂合成还存在巨大降本空间（单吨成本至少需降至50万元）；氧化物固态电解质所对应的氧化锆、氧化铝等原材料，则还处于较为剧烈的价格波动中。

从降低制造费用出发，在技术或产品方案定型后，固态电解质膜量产，还需要解决超薄、连续制备的工程化挑战。若涉及干法工艺，则挑战更大。

并且，如果电池厂商决定外采固态电解质膜进行生产，还可能需要在流程中多出转印环节。

固态电解质（尤其是氧化物基）材料脆性高，直接与电极材料进行叠片或卷绕易导致裂纹或破损。采用转印设备将固态电解质膜转移至电极表面，则可以在批量制造中寻求更高精度、更低缺陷并提高良率。目前，已有包括利元亨在内的设备企业，对电解质连续转印所需设备进行研发布局。

以上均对固态电解质膜企业的产业同频、协作能力提出更高要求。目前，不少固态电解质企业，积极规划了固态电池的试验产线，这便是在全电池体系这种验证自家产品的考量。一方面这是技术实力和资本认可的证明，但另一方面，电解质企业与电池企业对于固态电芯、电池、系统设计的思考，总不可能全然相同，这也是电解质企业前期投入的风险所在。

值得注意的是，产业中还有另一股力量，固态电池初创企业，其产品布局也包括了固态电解质、固态电解质膜。

如Quantumscape，以氧化物固态电解质膜为创新核心，已经为其开发了专用的隔膜设备。本月该公司发布固态电解质膜设备Cobra，并宣布于2025 年将其整合到其电池生产基线中，推动公司固态电池商业化样品QSE-5 B按规划进入量产阶段。

国内如清陶能源、卫蓝新能源等，均在固态电解质膜上有深入布局。

清陶能源于12月最新公布的固态电解质膜专利，便提出了减少固态电解质膜压制次数、同时提高致密度的制备方法；另通过引入熔喷纺丝工艺形成基材层，对比静电纺丝可省去外加电场与额外溶剂。可以看出，公司已经在切实考虑固态电解质膜的量产工艺及制造降本。

可以更现实的说，固态电解质作为固态电池的核心构成，其在产品定义（不仅是材料-电极-电芯层级，也涉及整车及电池系统层级）、利润分配等方面还都将迎来博弈。博弈既在于产业链不同角色企业之间，更在于技术本身与产业之间。对于固态电解质膜企业来说，从材料开发到产品开发，也还有更复杂的路径需要走。

不过，固态电池性能上限高，政策支持与产业聚力协同才刚刚开始，目前还能给初创企业更多的探索机会、空间与时间。