卤化物固态电解质正在成为全固态电池领域的一匹黑马。信达证券研报显示，中国科学技术大学马骋教授团队设计的氯化锆锂（Li₂ZrCl₆）在50微米厚度时原材料成本仅1.38美元/平方米，较此前最廉价的氯化物电解质Li₃YCl₆（23.05美元/平方米）降低94%。锆基卤化物路线成本优势显著，锆元素在固态电解质中的需求必要性正持续提升。

卤化物固态电解质的发展历史很长，但较低的离子电导率使其在过去十几年中发展缓慢。直到2018年Asano等人发现Li₃YCl₆和Li₃YBr₆的室温离子电导率分别达5.1×10⁻⁴S/cm和1.7×10⁻³S/cm，卤化物才重新获得关注。

卤化物固态电解质表现出宽电化学窗口，氯基固态电解质可实现超4V（vs. Li/Li⁺）的氧化电位，氟基固态电解质氧化电位高达6V（vs. Li/Li⁺）。但含Y、Tb-Lu、Sc和In等稀土元素的卤化物制备成本居高不下，限制了其产业化应用。

2021年，中国科学技术大学马骋教授团队设计并合成了一种新型氯化物固态电解质——氯化锆锂（Li₂ZrCl₆）。这一材料在50微米厚度时的原材料成本仅1.38美元/平方米，远低于10美元/平方米这一确保全固态电池市场竞争力的阈值，而此前最廉价的氯化物固态电解质Li₃YCl₆在相同厚度下的成本为23.05美元/平方米。

卤化物固态电解质成本对比（50μm厚度）

电解质材料	原材料成本（美元/m²）	核心差异
Li₃YCl₆	23.05	含稀土元素Y
Li₂ZrCl₆	1.38	锆基、成本降低94%

卤化物电解质中，锆基路线凭借成本优势成为重要方向。Li₂ZrCl₆的原材料为氯化锂（LiCl）和四氯化锆（ZrCl₄），两者价格都极其低廉。卤化物单吨物料成本约4.1万元/吨，其中氯化锂占质量26.7%、四氯化锆占73.3%。

中国科学院上海硅酸盐研究所进一步优化了锆基卤化物电解质，采用一步球磨法制备Al³⁺置换的Li₂ZrCl₆固态电解质。Al³⁺的异价置换策略不仅显著降低了材料成本，还使电解质成本比Li₂ZrCl₆再降低约13.4%。

半固态氧化物LLZO同样需要氧化锆作为核心原料。LLZO中氧化锆占质量25%，1GWh氧化物半固态电池对LLZO需求1141吨，对应氧化锆耗量285.25吨。全固态卤化物最低成本路线同样为锆基，锆元素在固态电池中的需求必要性很强。

全球氧化锆生产企业主要集中在日本和欧美。2020年，日本第一稀土元素和法国圣戈班产能占比均为21.99%。国内方面，国瓷材料、东方锆业是全球高纯氧化锆的核心供应商，三祥新材已规划年产10万吨氧氯化锆及2000吨纳米氧化锆。

卤化物电解质产业化方面，目前尚缺乏全面系统性研究，实验所得材料性能与理论预测存在显著差异。国内企业尝试将卤化物与其他材料复配，如化锌锂能、清陶等。2024年6月，亿纬锂能在首届锂电池大会上披露选择了硫化物和卤化物复合固态电解质技术路线。

信达证券认为，随着卤化物固态电解质的成本优势逐步被验证，锆元素在固态电池产业链中的战略价值将持续提升。建议关注锆基材料供应商东方锆业、三祥新材，以及布局硫化物和卤化物复合路线的电池企业。