中邮证券报告系统测算了固态电池对上游金属的需求拉动。全固态电池电解质、负极对锂需求极大提升——硫银锗矿型LPSCl路线单GW锂需求1482吨LCE（电解质431吨+正极693吨+金属锂负极358吨），远高于液态三元电池的684吨LCE。正极高镍化趋势下，2030年固态电池将拉动碳酸锂需求114万吨，镍101.8万吨，钴12.7万吨，锰12.7万吨，锆15.6万吨。固态电池规模化量产后，上游金属需求将呈现爆发式增长。
单位用量——全固态单GW锂需求1482吨LCE
固态电池各路线单位用锂差异显著。磷酸铁锂电池单GW用锂约640吨LCE，三元电池约684吨LCE。聚合物路线（PEO-PVDF-LiPF6+高镍正极+硅基负极）单GW用锂738吨LCE；氧化物路线LLZO路线约899吨LCE，LLTO路线约746吨LCE；硫化物路线硫银锗矿型LPSCl（431吨电解质锂+693吨正极锂+358吨金属锂负极）=1482吨LCE，LGPS路线约1250吨LCE。
负极用锂方面，目前单GW负极用量约1312吨石墨，按金属锂理论比容量3860mAh/g计算，单GW锂金属负极用量约358吨LCE。从石墨负极过渡到硅碳负极再到锂金属负极，锂用量将逐步提升。硫化物路线因锂金属负极和硫化物电解质双重用锂，单位用锂量达到液态三元电池的2.17倍。
正极材料——高镍化趋势拉动镍钴锰需求
固态电池正极高镍化趋势明确。由于固态电解质可承受更高电压（5V），可以在固态电池中使用具有较高电压平台的正极材料。高镍三元正极材料（811）单GW用量中碳酸锂693吨、镍1320吨、钴165吨、锰165吨，相比三元材料（622）的990吨镍、330吨钴、330吨锰，用镍量提升33%、钴锰用量下降50%。磷酸铁锂正极单GW用量中碳酸锂587.5吨，不含镍钴锰。
我们预计固态电池正极材料未来将逐步由磷酸铁锂过渡至高镍三元。2030年按固态电池出货量771GW、高镍三元渗透率70%计算，正极锂需求约53.46万吨，镍需求约101.82万吨，钴约12.73万吨，锰约12.73万吨。
稀有金属——锆、钛、铝等受益明显
固态电池对锆、钛、铝等稀有金属需求同样显著增长。氧化物电解质LLZO（Li₇La₃Zr₂O₁₂）中锆占28.17%，折算金属锆约76吨/GW。卤化物锆基电解质Li₃ZrCl₆中锆占53.93%，单GW锆用量约189-216吨。LLTO（Li₁₀.₃₃La₀.₅₆TiO₃）中钛占37.41%；LATP（Li₁.₄Al₀.₄Ti₁.₆(PO₄)₃）中钛占39.74%、铝占7.00%。
三祥新材已建设锆基氯化物材料制备工艺小试开发线，初步通过客户验证，已向下游固态电池工厂实现小批量供货。氧化物固态电解质路线已完成送样供下游客户组装成固态电池进行相关性能测试，已完成中试线设计。
金属需求预测——2030年爆发式增长
我们预计2027年固态电池量产后，碳酸锂用量将呈现爆发式增长。2030年固态电池需求量达到771GW时，碳酸锂总需求约114万吨LCE（电解质33.25万吨+正极53.46万吨+负极27.00万吨）。镍需求约101.8万吨，钴约12.7万吨，锰约12.7万吨，锆约15.6万吨。
对比2024年全球碳酸锂需求约110万吨LCE，仅固态电池一项在2030年就将带来与当前全球总需求相当的增量。建议关注厦钨新能（高镍正极+硫化锂CVD法）、三祥新材（锆基电解质）、有研新材（硫化物小试）。
表3：固态电池各路线单GW用锂对比（吨LCE）| 路线 | 电解质锂 | 正极锂 | 负极锂 | 合计 |
|---|
| 磷酸铁锂液态 | 53（电解液） | 588 | 0 | 640 |
| 三元液态 | 30（电解液） | 654 | 0 | 684 |
| 聚合物固态 | 45 | 693 | 0 | 738 |
| 氧化物LLZO | 206 | 693 | 0 | 899 |
| 氧化物LLTO | 53 | 693 | 0 | 746 |
| 硫化物LPSCl | 431 | 693 | 358 | 1,482 |
| 硫化物LGPS | 442 | 693 | 358 | 1,250 |
