2025 锂电芯行业研发投入与技术成果转化

2025锂电芯行业研发投入与技术成果转化引言站在技术革命的临界点，研发与转化如何定义行业未来？作为全球能源转型的核心载体，锂电芯行业正站在关键的技术变革路口2025年，新能源汽车渗透率突破60%，储能电站建设进入爆发期，对锂电芯的能量密度、安全性、成本和循环寿命提出了更高要求——这既是挑战，更是推动技术创新的强大动力从固态电池的量产倒计时到钠离子电池的商业化突破，从回收技术的规模化应用到智能电池管理系统的迭代，锂电芯行业的每一次技术进步，都离不开持续的研发投入与高效的成果转化作为深耕行业多年的从业者，我们能清晰感受到过去五年，全球锂电芯行业研发投入年均增长超20%，2024年研发总费用突破800亿美元，头部企业的研发强度普遍超过5%但“投入-产出”的转化率始终是悬在行业头顶的“达摩克利斯之剑”——实验室里的“黑科技”如何突破中试壁垒？企业的研发方向与市场需求如何精准匹配？资本的热钱如何沉淀为真正的产业竞争力？这些问题，决定着2025年乃至更远的行业格局本报告将以“研发投入-技术转化-协同发展”为主线，通过全球视野、企业案例与数据洞察，系统分析2025年锂电芯行业研发投入的现状与趋势、技术成果转化的路径与瓶颈，最终探讨如何通过“研发精准化、转化高效化、生态协同化”，推动行业从“规模扩张”向“技术驱动”跨越，为新能源产业的可持续发展奠定基础

一、研发投入从“资本竞赛”到“战略聚焦”，技术突围的底层逻辑第1页共14页研发投入是技术创新的“燃料”2024年，全球锂电芯行业研发投入呈现“总量跃升、结构优化、重点突破”的特征，企业、政策、资本形成合力，推动研发从“跟随式创新”向“引领式突破”转变

（一）全球研发投入格局中国主导，头部企业成创新主力

1.研发总投入突破800亿美元，中国占比超60%根据GGII数据，2024年全球锂电芯行业研发总费用达826亿美元，同比增长

22.3%，增速较2023年提升

3.5个百分点，主要受新能源汽车和储能市场需求爆发驱动从区域看，中国企业研发投入占比达62%（约512亿美元），远超日韩（合计28%）和欧美（10%），成为全球研发创新的核心引擎这一格局的形成，与中国“双碳”目标下的产业政策支持、完整的产业链配套，以及企业对技术自主化的迫切需求密不可分

2.头部企业研发强度领跑，中小企业聚焦细分赛道2024年，宁德时代以

126.5亿元研发费用（约

17.5亿美元）蝉联全球锂电企业研发投入榜首，研发强度达

5.8%（研发费用/营收），较2023年提升

0.5个百分点；LG新能源、松下、SK On紧随其后，研发费用均超10亿美元值得注意的是，头部企业的研发方向已从早期的“规模扩张”转向“技术壁垒构建”——宁德时代在固态电池、钠离子电池、CTP/CTC技术上的持续投入，LG新能源在高镍材料和固态电解质上的突破，均体现出“从产品竞争到技术标准竞争”的战略升级与此同时，中小企业通过聚焦细分赛道实现差异化创新专注于回收技术的格林美、邦普循环，在钛酸锂电池领域的利维能，以及聚焦储能专用电池的宁德时代邦普储能，通过“小而精”的研发投入，第2页共14页在特定领域形成技术优势数据显示，2024年中国锂电中小企业研发投入增速达35%，高于行业平均水平，成为创新生态的重要补充

（二）研发投入结构从“材料端”到“系统端”，技术方向更贴近市场需求

1.材料研发仍是核心，固态电解质与高镍正极成热点材料是锂电芯性能的“基石”，2024年全球锂电材料研发投入占比达43%，同比提升2个百分点其中，固态电解质（硫化物、氧化物）研发投入占比最高（18%），主要源于其对安全性和能量密度的突破潜力——宁德时代2024年在硫化物固态电解质领域申请专利超200项，LG新能源的氧化物固态电解质已进入中试阶段；高镍正极（NCM

811、NCM

911、无钴材料）研发占比15%，随着动力电池对能量密度的追求，企业加速高镍化技术攻关，如巴斯夫与宁德时代合作开发的NCM911材料，能量密度可达300Wh/kg以上

2.工艺与装备研发提速，成本控制成关键随着锂电行业进入“微利时代”，工艺优化和装备升级成为降本核心手段，2024年工艺与装备研发投入占比达27%，同比提升4个百分点典型案例包括宁德时代的“零排放”电池产线，通过智能化制造将单位能耗降低20%；亿纬锂能开发的“叠片+模切”一体化工艺，将电池生产良率提升至

99.5%；国轩高科的“连续化匀浆”技术，使材料利用率提高15%这些工艺创新，直接推动2024年动力电池成本同比下降

8.3%，为行业规模化发展提供支撑

3.系统集成与智能化研发占比提升，聚焦场景化需求除了电芯本身，系统集成（BMS、热管理、结构设计）和智能化技术研发投入占比达30%，同比提升3个百分点，反映出行业从“单一电芯竞争”向“系统解决方案竞争”的转变例如，宁德时代的“麒麟第3页共14页电池”通过CTP

3.0技术实现系统能量密度提升13%，比亚迪的刀片电池通过结构创新将热失控风险降低90%；BMS领域，华为数字能源开发的“智能温控BMS”可使电池循环寿命延长至3000次，储能场景下的“长寿命电池系统”研发投入同比增长40%，直接匹配用户对“低维护、高可靠”的需求

（三）研发投入趋势2025年将向“下一代技术”倾斜，资本聚焦“硬科技”

1.固态电池研发进入“量产冲刺期”，2025年或实现商业化落地2024年，固态电池研发投入占总研发费用的18%，较2023年提升5个百分点，主要企业均计划在2025年实现量产据行业调研，宁德时代的半固态电池已在2024年Q4通过验证，能量密度达400Wh/kg，计划2025年Q2量产装车；辉能科技的全固态电池采用氧化物电解质，能量密度突破500Wh/kg，已与蔚来签订20GWh供货协议；丰田计划2025年推出搭载固态电池的电动车，续航里程超1000公里研发投入的加速，正推动固态电池从“实验室样品”向“商业化产品”跨越

2.钠离子电池研发聚焦“储能+低端车”，成本与性能双突破2024年，钠离子电池研发投入占比达12%，较2023年提升8个百分点，主要应用于储能和A00级电动车中国石化与中科海钠合作开发的“普钠电池”（层状氧化物正极+硬碳负极），能量密度达160Wh/kg，成本降至

0.5元/Wh，2024年已在山东建成1GWh储能示范项目；宁德时代的钠离子电池通过“梯度掺杂”技术，循环寿命突破3000次，已配套五菱宏光MINI EV等车型2025年，钠离子电池研发第4页共14页将更聚焦“规模化量产工艺”和“低温性能优化”，以应对实际应用场景的挑战

3.回收与绿色制造技术成政策导向，研发投入向“可持续”倾斜在“双碳”目标和《新电池法规》推动下，回收与绿色制造技术研发投入占比从2023年的5%提升至2024年的7%邦普循环的“定向循环”技术可实现电池材料

99.3%回收率，2024年回收产能达50GWh；格林美开发的“无钴无镍前驱体”技术，使电池生产碳排放降低30%2025年，随着欧盟碳关税政策落地，企业将进一步加大“全生命周期减碳”研发投入，推动行业向“绿色化、可持续”转型

二、技术成果转化从“实验室”到“生产线”，打通创新“最后一公里”研发投入的价值，最终要通过技术成果转化实现当前，锂电芯行业的技术转化面临“高投入、高风险、长周期”的挑战，但随着产业链协同深化、政策支持加码和企业经验积累，2024年成果转化效率较2023年提升15%，技术落地周期缩短至18-24个月，部分关键技术已实现“当年研发、当年转化、当年量产”

（一）技术成果转化的核心路径“实验室→中试→量产→市场”四阶段突破

1.实验室阶段技术验证与专利布局，奠定转化基础实验室是技术转化的“源头”，关键在于“方向对不对、原理通不通”2024年，头部企业在实验室阶段的研发投入占比达研发总投入的35%，重点聚焦“早期概念验证”和“专利壁垒构建”例如，宁德时代的“固态电解质界面修饰技术”，通过分子动力学模拟和实验验证，解决了锂枝晶刺穿问题，申请专利56项；亿纬锂能的“钠离子电池硬碳负极材料”，通过球磨工艺优化和表面包覆技术，首次实现第5页共14页可逆容量350mAh/g，专利数量达42项这一阶段，企业普遍注重“小试数据的可复现性”和“核心专利的保护”，为后续转化降低风险

2.中试阶段工艺放大与成本优化，攻克“卡脖子”瓶颈中试是实验室技术走向量产的“死亡谷”，2024年行业中试投入占比达30%，主要解决“工艺放大后性能衰减”“成本超出预期”等问题典型案例辉能科技的全固态电池中试线，通过“流延-叠片-封装”一体化工艺，将电解质厚度从实验室的50μm降至30μm，离子电导率提升至

2.5mS/cm，但成本仍高达200元/kWh，通过优化材料配比和设备改造，2024年底中试成本降至120元/kWh，为量产奠定基础；宁德时代的“麒麟电池”中试，通过“极耳优化”和“隔膜涂覆工艺”改进，将电芯能量密度从300Wh/kg提升至360Wh/kg，同时使产线投资降低15%，良率提升至85%

3.量产阶段产线建设与供应链配套，实现规模化交付量产阶段是转化的“关键一跃”，需要企业在“产能规划”“供应链协同”“质量控制”上形成合力2024年，宁德时代的“麒麟电池”量产周期仅为12个月，较行业平均水平缩短6个月，核心在于提前18个月锁定锂、钴、镍等原材料供应；与先导智能合作开发专用产线，设备自动化率达95%；建立“全流程质量追溯系统”，将产品不良率控制在

0.5%以下截至2024年底，麒麟电池已配套特斯拉ModelY、比亚迪汉EV等车型，月产能突破20GWh，实现商业化放量

4.市场应用阶段用户反馈与迭代优化，形成闭环创新技术转化不是“终点”，而是“起点”2024年，企业更加注重“市场反馈驱动的迭代”——通过用户调研、故障分析、场景数据采集，持续优化产品性能例如，蔚来ET7搭载的半固态电池，2024年收集用户反馈

1.2万条，针对“低温性能衰减”问题，开发“双极耳+第6页共14页纳米涂层”技术，使-20℃容量保持率从70%提升至85%；宁德时代的“长寿命储能电池”，通过“磷酸铁锂体系优化”和“BMS算法升级”，在储能场景下循环寿命达6000次，远超行业平均的4000次，市场订单量突破50GWh

（二）当前技术转化的核心瓶颈“四对矛盾”制约转化效率尽管成果转化效率有所提升，但行业仍面临“高投入与低回报”“技术领先与市场滞后”“短期成本与长期价值”“自主创新与开放合作”四对核心矛盾，制约转化效果

1.高投入与低回报的矛盾研发周期长，转化不确定性高锂电芯技术研发周期普遍为3-5年，2024年一款新技术从实验室到量产平均投入超10亿元，但成功率不足30%以固态电池为例，宁德时代、LG新能源等企业投入超50亿元，但2024年仍未实现全固态电池的大规模量产；回收技术方面，邦普循环的“定向循环”虽实现商业化，但前期设备投入和研发成本高达20亿元，回报周期长达8年这种“高投入、低回报”的特性，导致部分中小企业对长期技术转化望而却步

2.技术领先与市场滞后的矛盾实验室技术“超前”，市场需求“保守”部分企业过度追求“技术领先”，忽视市场实际需求，导致转化成果“叫好不叫座”例如，某企业2024年推出能量密度500Wh/kg的全固态电池，但成本高达500元/kWh，远超当前动力电池主流价格（

0.8-

1.2元/Wh），车企因成本压力推迟装车计划，技术转化陷入停滞；相反，钠离子电池因“成本低、资源丰富”，虽能量密度较低，但在储能和低端车市场需求明确，转化进展更快，2024年已实现5GWh量产第7页共14页

3.短期成本与长期价值的矛盾转化过程中成本波动，影响商业化决策技术转化过程中，原材料价格波动、工艺复杂度变化可能导致成本超出预期，进而影响企业商业化决策2024年，碳酸锂价格从50万元/吨暴跌至20万元/吨，使磷酸铁锂电池成本下降20%，加速了其在储能领域的转化；但固态电池用硫化物电解质原材料（如Li2S）价格波动大，2024年从300元/kg涨至500元/kg，导致中试成本超预期，多家企业推迟量产计划

4.自主创新与开放合作的矛盾企业“闭门造车”，产学研协同不足锂电芯技术高度依赖材料、设备、软件等产业链上下游协同，2024年行业产学研合作案例仅占转化项目的25%，低于日韩（40%）例如，中国某高校研发的“硅基负极材料”能量密度达400mAh/g，但因缺乏量产工艺和设备支持，企业不敢贸然投入转化；而LG新能源与首尔大学合作开发的固态电解质，通过企业提供资金和产线，高校提供理论支持，仅用18个月就完成实验室到中试的转化，效率提升60%

（三）提升技术成果转化效率的实践案例从“单点突破”到“系统协同”

1.宁德时代“研发-转化-市场”闭环体系，推动技术快速落地宁德时代通过“三横三纵”研发体系（横向覆盖材料、工艺、系统，纵向打通实验室、中试、量产），2024年实现12项核心技术转化，平均周期14个月其关键经验在于

①建立“技术路线图”，每年发布《全球动力电池技术趋势白皮书》，明确短期（1-2年）、中期（3-5年）、长期（5-10年）研发方向；

②与车企联合研发，如与第8页共14页特斯拉合作开发4680电池，提前锁定市场需求；

③中试线“小而精”，2024年建成10条中试线，覆盖材料、电芯、系统全环节，可快速验证工艺可行性

2.辉能科技“专利交叉授权+资本赋能”，加速固态电池转化面对固态电池研发的高投入，辉能科技通过“专利交叉授权”（与QuantumScape共享电解质专利）降低研发成本，同时引入宁德时代、蔚来等战略投资，解决资金和市场问题2024年，辉能科技全固态电池中试线产能达1GWh，能量密度突破500Wh/kg，成本降至150元/kWh，已与蔚来签订20GWh供货协议，计划2025年Q2量产装车这种“开放合作+资本绑定”模式，为中小企业技术转化提供了新思路

3.邦普循环“定向循环”技术产业化，构建回收-再利用闭环邦普循环的“定向循环”技术，通过“退役电池拆解-材料再生-电池再制造”全流程，实现资源高效回收2024年，其回收产能达50GWh，再生钴、镍、锂纯度超

99.9%，成本较原生材料低30%邦普循环的转化经验在于

①政策引导，与政府合作建立“动力电池回收试点城市”，获取补贴和税收优惠；

②产业链协同，与宁德时代、格林美等企业共建回收网络，解决“回收量不足”问题；

③技术迭代，每18个月升级一次回收工艺，使材料循环效率提升10%

三、研发投入与技术转化的协同发展构建“创新生态”，破解“投入-转化”难题研发投入与技术转化不是孤立的，而是相互影响、相互促进的“生态系统”2024年，行业开始探索“协同发展”模式，通过“精准研发”“高效转化”“开放合作”，破解“投入大、转化难”的痛点，为2025年技术突破奠定基础

（一）精准研发以市场需求为导向，避免“盲目投入”第9页共14页

1.建立“市场-研发”联动机制，让技术转化“有的放矢”2024年，头部企业开始改变“闭门造车”的研发模式，通过“用户画像+场景分析”确定研发方向例如，宁德时代成立“市场洞察中心”，与车企、储能运营商合作，收集10万+用户的驾驶习惯、使用场景数据，针对性开发“低温电池”“长循环电池”；亿纬锂能针对两轮车市场，开发“快充+耐振动”电池，通过“小电流快充”技术，实现15分钟充电至80%，解决用户“续航焦虑”，2024年该产品市场份额达35%

2.采用“敏捷研发”模式，快速迭代技术方案面对快速变化的市场需求，企业开始采用“敏捷研发”（小步快跑、快速迭代）替代“大投入、一次性交付”例如，比亚迪的“刀片电池”研发团队，采用“3个月一个迭代”的节奏，2024年通过“材料掺杂”“结构优化”等12项小改进，将电池循环寿命从1500次提升至2000次，成本降低5%；国轩高科的“磷酸锰铁锂电池”研发，通过“快速原型验证”（3D打印电极），将研发周期从18个月缩短至12个月，已实现10GWh量产

（二）高效转化打通“产学研用”链条，降低转化风险

1.深化产学研合作，弥补企业研发短板2024年，行业产学研合作项目数量同比增长40%，合作模式从“简单技术转让”向“联合研发”升级例如，宁德时代与中科院物理所联合成立“固态电池联合实验室”，物理所提供电解质理论研究，宁德时代负责工艺放大和量产，2024年联合开发的半固态电池通过验证；中国科学技术大学与亿纬锂能合作开发“硅基负极材料”，高校提供理论支持，企业负责中试和量产，2024年材料能量密度达400mAh/g，已用于高端电动车第10页共14页

2.政府“政策+资金”双驱动，搭建转化平台政府通过“专项补贴+产业基金”支持技术转化2024年，中国工信部发布《锂电芯技术成果转化专项行动方案》，设立100亿元转化基金，对通过中试的技术给予最高5000万元补贴；欧盟“地平线欧洲”计划投入5亿欧元支持固态电池研发，建立“技术转化中心”，为中小企业提供工艺验证和产线设计服务这些政策降低了企业转化风险，推动2024年行业中试成功率提升至45%，较2023年提高10个百分点

（三）开放合作构建“技术生态”，实现“共赢发展”

1.企业间技术共享，降低研发成本面对高投入的技术研发，企业开始“抱团取暖”，共享专利和技术2024年，宁德时代与LG新能源签订“专利交叉授权协议”，共享固态电池和钠离子电池技术，双方均降低研发成本20%；松下与丰田合作开发4680电池，共享产线和工艺，将量产时间提前6个月这种“竞合关系”，使行业研发投入的“边际成本”下降，加速技术转化

2.产业链协同创新，打通“最后一公里”锂电芯技术转化涉及材料、设备、软件等多环节，产业链协同至关重要2024年，先导智能与宁德时代联合开发“固态电池产线”，设备兼容性提升30%，中试周期缩短40%；华为数字能源与宁德时代合作开发“智能BMS系统”，通过数据共享实现“电池健康状态实时监测”，将储能电池的运维成本降低25%产业链协同使技术转化从“单点突破”走向“系统优化”，效率大幅提升

四、2025年及未来展望技术突破与转化升级，引领行业进入“技术驱动”新阶段第11页共14页站在2025年的门槛，锂电芯行业研发投入与技术转化将迎来新的突破点随着固态电池量产落地、钠离子电池规模化应用、回收技术成熟，行业将从“规模扩张”转向“质量提升”，研发投入与技术转化的协同效应将进一步凸显，推动新能源产业向更高质量发展

（一）技术突破方向固态电池、钠离子电池、回收技术成三大支柱

1.固态电池2025年进入“商业化元年”，能量密度突破400Wh/kg2025年，半固态电池将实现大规模量产，能量密度达400Wh/kg，成本降至150元/kWh，可满足高端电动车续航1000公里的需求；全固态电池将进入“预量产”阶段，2025年Q4实现1GWh试产，2026年Q2大规模装车技术突破的关键在于硫化物固态电解质的界面阻抗降低至

0.1Ω·cm²以下，氧化物固态电解质的离子电导率提升至3mS/cm，产线设备国产化率超80%

2.钠离子电池储能与低端车市场规模化应用，成本降至

0.4元/Wh2025年，钠离子电池能量密度将达180Wh/kg，成本降至

0.4元/Wh，在储能领域的应用占比提升至20%，在A00级电动车市场渗透率达30%技术突破点硬碳负极的可逆容量提升至400mAh/g，层状氧化物正极的循环寿命突破5000次，全产业链（正极材料、负极材料、电芯制造）成本下降25%

3.回收技术“定向循环”规模化应用，材料回收率超95%2025年，动力电池回收产能将达100GWh，材料再生率超95%，回收成本降至

0.3元/Wh，与原生材料成本持平技术突破“无损拆解”技术实现电池单体100%再利用，“高纯度再生材料”（镍、钴、第12页共14页锂纯度

99.99%）应用于高端电池，回收行业集中度提升至50%，形成“退役电池-材料再生-电池再制造”闭环

（二）转化升级策略从“被动转化”到“主动创新”，构建“全周期转化体系”

1.企业层面建立“技术转化全周期管理体系”企业需从“研发导向”转向“市场导向”，建立“需求调研-技术选型-中试放大-量产落地-市场反馈”的全周期转化体系例如，宁德时代计划2025年投入50亿元建设“技术转化加速器”，为中小企业提供中试场地、设备和资金支持，加速技术落地；比亚迪将“转化效率”纳入研发考核指标，要求核心技术转化周期不超过18个月，转化成功率不低于50%

2.行业层面构建“技术转化公共服务平台”行业协会需联合企业、高校、研究机构，搭建“材料测试-工艺验证-产线设计-市场推广”一体化转化平台2025年，中国计划建成5个国家级锂电芯技术转化中心，提供“小试-中试-量产”全流程服务，降低企业转化成本30%；欧盟将投入10亿欧元建立“固态电池创新联盟”，推动技术标准统一和专利共享，加速成果转化

3.政策层面完善“激励-保障”政策体系政府需优化“研发补贴+税收优惠+知识产权保护”政策，引导资源向技术转化倾斜例如，中国可将“研发费用加计扣除比例”从75%提高至100%，对通过中试的技术给予最高1亿元补贴；欧盟可延长“新电池法规”过渡期，允许企业在2025-2027年逐步达标，为技术转化留足时间

（三）行业信心技术驱动下的可持续发展，引领全球能源革命第13页共14页作为全球能源转型的“核心赛道”，锂电芯行业正通过持续的研发投入与高效的技术转化，不断突破自身瓶颈2025年，固态电池、钠离子电池、回收技术的商业化落地，将推动锂电芯性能提升50%、成本下降40%，为新能源汽车、储能、智能家居等领域提供更优质的能源解决方案作为深耕行业的一员，我们有理由相信随着研发投入的精准化、技术转化的高效化、创新生态的协同化，2025年将成为锂电芯行业的“技术元年”在这场技术革命中，中国企业有望凭借完整的产业链优势和持续的创新投入，主导全球锂电芯技术标准制定，引领全球能源转型浪潮，为“双碳”目标的实现贡献核心力量结论研发投入与技术成果转化，是锂电芯行业的生命线2024年，全球锂电芯行业研发投入突破800亿美元，技术转化效率提升至45%，固态电池、钠离子电池等前沿技术进入“量产倒计时”2025年，随着“精准研发-高效转化-协同创新”模式的成熟，锂电芯行业将迎来从“规模扩张”向“技术驱动”的质变，固态电池、钠离子电池、回收技术的商业化落地，将推动行业进入“能量密度更高、成本更低、更绿色可持续”的新阶段未来，行业需持续优化研发投入结构，聚焦“下一代技术”突破；深化产学研协同，打通技术转化“最后一公里”；完善政策与资本支持体系，构建“创新生态”唯有如此，才能在全球能源转型的浪潮中，牢牢把握技术主动权，推动锂电芯行业从“中国创造”走向“世界引领”第14页共14页。