当前全球结构电池行业的竞争格局呈现 “金字塔”结构：塔基是已实现规模化量产的结构集成方案（CTB/CTC），参与者为特斯拉、比亚迪、宁德时代等头部OEM和电池企业；塔身是正在推进工程化验证的固态结构电池和结构功能一体化方案，参与者为LG新能源、三星SDI、宝马等；塔尖是掌握碳纤维本征式结构电池核心技术的初创企业和科研机构，包括Sinonus AB、Saseong Power、The Structural Battery Company以及查尔姆斯理工大学等。
关键判断：真正的“无质量储能”材料融合方案尚未实现产业化，但技术路径已经明确，多家初创企业正在推进早期商业化验证。未来3—5年，随着界面工程瓶颈的突破和制造工艺的成熟，第三梯队企业有望逐步向第二梯队跨越，而第一梯队企业也将通过自主研发或投资并购向材料融合方向延伸。
无质量储能革命：多功能复合材料结构电池重塑电动交通
1、多功能复合材料结构电池行业概况
（1）定义
根据工信部等七部门联合印发的《新型电池产业发展“十五五”规划》，多功能复合材料结构电池被列为前瞻布局的新体系电池之一。规划明确要求加强电池材料、结构设计、制造技术、系统集成等多维度工艺协同创新，提升本质安全、能量和功率密度、结构强度及轻量化水平。这是结构电池首次在国家产业规划层面获得正式战略定位。从政策意图来看，这一布局的核心逻辑在于：随着电动交通、低空经济、智能机器人等新兴产业的快速发展，传统电池系统的重量瓶颈日益凸显，而结构电池通过让材料本身“既承力又储能”，有望从根本上突破这一约束，为新型能源体系建设提供底层技术支撑。
（2）行业本质与定位
从行业本质来看，结构电池不是对传统电池的简单改良，而是对“能源系统”与“结构系统”关系的重新定义。在传统工程范式中，电池负责储能、结构件负责承载，两者功能分离、各司其职；结构电池则将这两个功能统一到同一材料体系中，使“储能”不再以额外增加重量为代价。这一范式转变的战略意义在于，它使新能源装备的系统级设计逻辑发生了根本变化——设计师不再需要为“电池重量”和“结构强度”之间的取舍而困扰，而是可以在材料层面同时优化两种性能。正因如此，结构电池被定位为构建新型能源体系、培育新质生产力的重要技术方向，其发展将直接支撑低空经济、智能机器人、航空航天等未来产业的轻量化需求。
2、多功能复合材料结构电池产业链总结及影响
（1）上游原材料供应及影响
结构电池产业链上游的核心原材料是碳纤维，它同时承担电极、集流体和结构增强三重角色。从供应格局来看，中国已成为全球碳纤维最大的供应国，国产化率持续提升，这为结构电池的产业化提供了有利的原料保障。碳纤维价格当前处于历史相对低位，有利于降低结构电池的制造成本。但值得注意的是，高性能碳纤维——尤其是中间模量和高模量产品——的供应集中度仍然较高，全球前五大生产商占据主要市场份额。这意味着一旦结构电池进入规模化量产阶段，高性能碳纤维的供应稳定性可能成为产业链的潜在风险点。此外，结构电解质所需的特种树脂、离子液体等原材料的供应链尚不成熟，需要上下游协同建立。
（2）中游制造与产能影响
中游制造是结构电池产业链中当前最薄弱的环节。核心挑战在于：结构电池的制造工艺既不能简单沿用传统复合材料的成型方法，也不能照搬传统电池的卷绕或叠片工艺，而是需要在两者之间找到兼容路径。当前制造工艺以实验室小批量为主，适合低产量、高度定制化生产，但大规模实施受到工艺敏感性和高材料成本的限制。从技术路线来看，与工业压缩成型工艺兼容的制造方案更具规模化潜力，可回收热塑性结构电解质的设计也为降低成本和提升可回收性提供了可行路径。3D打印技术的引入则为复杂曲面和自由形态结构电池的制造开辟了新途径，但其效率和一致性仍需验证。
（3）下游应用与需求影响
下游应用场景的多元化是结构电池行业最大的战略优势。从电动汽车到eVTOL、从无人机到人形机器人、从AI算力中心到风力涡轮机叶片，几乎所有对重量敏感且需要储能的应用场景都是结构电池的潜在市场。其中，eVTOL和无人机对重量的极致敏感使其成为最先落地的商业化场景——每减轻一公斤重量可直接转化为更长的飞行时间或更大的有效载荷，这种价值转化效率是电动汽车难以比拟的。而电动汽车的规模化需求将是推动结构电池成本下降和产能扩张的关键驱动力。在机器人领域，结构电池可集成到机器人躯干和四肢结构中，实现“无额外重量的能量存储”，这一需求正随着人形机器人产业的爆发而快速增长。下游应用的多元化也带来一个关键优势：结构电池企业不必依赖单一市场，可以在不同场景间灵活切换，降低了市场风险。
3、多功能复合材料结构电池行业竞争格局/玩家
多功能复合材料结构电池行业竞争格局/玩家
资料来源：普华有策
4、多功能复合材料结构电池行业发展驱动因素分析
（1）电动汽车轻量化需求
电动汽车行业面临一个根本性矛盾：消费者对续航里程的期望持续提升，而增加电池容量意味着增加重量，增加重量又反过来消耗更多能量。结构电池通过让车身结构件本身具备储能能力，打破了这一循环。从技术经济性来看，结构电池在电动汽车中的价值不仅体现在减重本身，更体现在系统级优化带来的连锁效应——更轻的车身意味着更小的制动系统、更低的悬挂负荷、更少的能量消耗。查尔姆斯大学的研究表明，结构电池技术理论上可使轻型电动汽车的续航里程显著提升。这一价值主张正在被越来越多的OEM所认可，CTB/CTC技术路线从概念走向量产就是最好的证明。
（2）eVTOL与低空经济产业化
eVTOL和无人机对重量的敏感度远高于地面交通工具，这使结构电池在这些领域的价值转化效率极高。在无人机中，每减轻一公斤结构重量，可以直接转化为更长的飞行时间或更大的有效载荷；在eVTOL中，结构电池集成到机翼和机身面板中可以释放内部空间，同时降低整体重量。中国将低空经济列为国家战略产业，2025年中央经济工作会议明确提出培育新能源、新材料、航空航天、低空经济等战略性新兴产业。英国Dronespine项目的成功飞行验证了结构电池在无人机领域的工程可行性，MX8原型机将400V结构电池集成到无人机中并完成首次纯电池飞行，这一里程碑事件标志着结构电池在低空经济领域的商业化序幕已经拉开。
（3）政策支持与碳中和目标
政策是结构电池行业发展的关键催化剂。《新型电池产业发展“十五五”规划》明确将多功能复合材料结构电池列为前瞻布局的新体系电池，提出加强材料、结构设计、制造技术、系统集成等多维度工艺协同创新。2026年政府工作报告首次将“未来能源”列入未来产业培育名单并置于首位，涵盖新型储能等方向。从政策逻辑来看，结构电池之所以获得战略重视，是因为它同时服务于多个国家战略目标：支撑新能源汽车产业升级、推动低空经济发展、促进新型储能体系建设、培育新质生产力。这种“一技术多战略”的属性，使结构电池在政策资源获取上具有天然优势。
（4）新兴应用场景拓展
人形机器人、具身智能装备、AI算力中心等新场景正在为结构电池开辟全新的应用空间。人形机器人的机体结构如果集成结构电池，可以显著延长续航时间而不增加额外重量——这对于需要长时间自主运行的人形机器人来说至关重要。Figure公司已将其F.03电池系统容量翻倍，并利用外壳作为人形机器人结构的一部分以减轻重量，F.03电池直接集成在躯干中，可支撑年产12000台人形机器人的制造能力。Saseong Power正在开发将结构电池应用于四足步行机器人腿部和身体模块的能量集成技术。在AI算力中心领域，结构电池可以作为备用电源与建筑结构一体化设计，减少机房占地面积。这些新兴场景的共同特征是：对重量敏感、对空间敏感、对系统集成度要求高——这正是结构电池的优势所在。
（5）航空航天电动化趋势
航空航天领域对结构电池的需求具有特殊性：一方面，飞机和航天器对重量的敏感度极高，每减轻一公斤重量带来的燃油节省或载荷提升效益巨大；另一方面，航空航天对安全性和可靠性的要求也最为严苛。空客E-Fan X混合电动演示飞机和波音电动飞机项目均将结构电池架构作为关键使能技术。从商业化节奏来看，航空航天领域的认证周期长、门槛高，但一旦通过认证，产品的生命周期价值和客户粘性也最高。结构电池在航空航天领域的应用可显著减少飞行器自重，提升有效载荷和航程，预计将在高端无人机与航空航天领域率先实现商业化。
5、多功能复合材料结构电池行业面临的挑战分析
（1）力电性能权衡挑战
刚度与能量密度之间的固有权衡仍是核心科学难题。如何在保证力学承载能力的同时提升电化学性能，需要材料体系和结构设计的协同突破，这一矛盾的解决可能需要颠覆性的材料创新。
（2）界面工程挑战
电极/电解质界面结合强度不足导致的层间分层问题，是影响结构电池循环寿命和力学完整性的关键瓶颈。界面问题的解决需要从分子层面理解材料间的相互作用机制，并开发针对性的界面改性技术。
（3）规模化制造挑战
从实验室小批量生产向工业级规模化制造的跨越，面临工艺敏感性、高材料成本和自动化水平不足等多重制约。结构电池的制造工艺需要与现有复合材料成型工艺兼容，才能在成本上具有竞争力。
（4）标准化缺失挑战
力电综合性能评价标准和安全测试规范的空白，制约了技术成果的可比性、产品认证和市场准入。建立结构电池专用的标准体系，需要电池行业和复合材料行业的标准化组织协同推进。
（5）供应链成熟度挑战
结构电解质原材料供应链尚不成熟，高性能碳纤维供应集中度较高，产业链上下游协同机制有待建立。供应链的成熟需要上游材料企业针对结构电池的特定需求进行产品开发，这需要时间和市场信号的引导。
北京普华有策信息咨询有限公司《2026-2032年多功能复合材料结构电池行业专项调研及投资趋势预判报告》围绕多功能复合材料结构电池这一“储能即结构”的颠覆性技术展开系统分析。报告从行业定义入手，梳理了该技术从概念萌芽到商业化探索的演进脉络，重点分析了碳纤维电极、结构电解质等核心材料体系的技术进展，剖析了嵌入式与本征式两条技术路线的适用边界与产业化节奏。产业链层面，报告从上游碳纤维供应、中游制造工艺到下游多元应用场景逐层拆解，揭示了结构电池对传统汽车制造、航空航天、机器人等产业的融合重塑效应。竞争格局方面，报告识别了以高校衍生初创企业为创新先锋、大型OEM与电池企业为产业化主力的全球竞争态势。政策环境层面，报告解读了《新型电池产业发展“十五五”规划》将结构电池列为前瞻布局新体系电池的战略意图，以及2025年中央经济工作会议、2026年政府工作报告对未来能源与新型电池产业的培育方向。报告同时系统识别了力电性能权衡、界面工程、规模化制造、标准化缺失等核心瓶颈，并对2026—2032年技术成熟度与商业化路径作出前瞻性判断。