【中国银河】固态电池深度报告-群雄逐鹿锂电终局技术-发力新材料加速产业化_52页_5mb

固态电池深度报告总结

核心内容

固态电池被视为锂电技术的终极形态，具备更高的能量密度、更优的安全性及更广阔的工艺优化空间。相比传统液态锂离子电池，固态电池通过使用固态电解质，解决了液态电解质带来的安全隐患，并为更高能量密度的实现提供了可能。

主要观点

• 能量密度瓶颈：液态电池因正负极材料比容量及电压限制，难以进一步提升能量密度。固态电池通过使用锂金属负极和高电压正极材料，有望突破这一瓶颈，实现质量能量密度超过400Wh/kg，体积能量密度超过1000Wh/L。
• 安全性提升：固态电解质的热失控初始温度高于液态电解质，尤其是氧化物固态电解质，理论上可杜绝电池燃烧等安全问题。
• 工艺突破：固态电池在部分环节与液态电池兼容，如湿法工艺。干法电极工艺更适合固态电池，具备更高的能量密度和更低的生产成本。
• 制造挑战：全固态电池在量产方面面临诸多挑战，如固固接触界面问题、电解质导电率、设备兼容性等，目前尚处于研发和小规模试验阶段。
• 半固态电池：作为过渡方案，半固态电池在材料、工艺和设备方面与现有LIB体系兼容性高，适合快速产业化，预计2024年将有动力/储能级半固态电池应用。

关键信息

固态电池技术优势

• 能量密度：全固态电池质量能量密度可超400Wh/kg，体积能量密度可超1000Wh/L。
• 安全性：固态电解质热失控初始温度高于液态电解质，尤其氧化物固态电解质可达到600℃以上，大幅提升安全性。
• 工艺优化：干法电极技术可节省成本，提升能量密度；等静压技术是实现全固态电池量产的重要方向。

固态电解质类型

• 聚合物固态电解质：导电率较低，但与现有LIB工艺兼容性好，适合过渡方案。
• 氧化物固态电解质：综合性能好，但与电极界面接触差。
• 硫化物固态电解质：导电率高，成本低，但稳定性差，对生产要求高。

锂金属负极应用

• 锂金属负极具有超高比容量（3820Ah/kg）和理想电化学性能，是提升能量密度的关键。
• 需解决锂枝晶问题，目前部分企业已取得进展，如辉能科技、卫蓝新能源等。

固态电池产业化进展

• 全球布局：日韩企业起步早，以硫化物和氧化物路线为主，欧美企业多采用自主研发模式，主要布局在氧化物固态电解质方向。
• 中国进展：宁德时代、国轩高科、卫蓝新能源、清陶能源等企业均在固态电池领域有所布局，半固态电池已进入装车阶段，预计2023年成为装车元年。

投资建议

• 关注产业链关键环节：固态电池对产业链影响排序为：隔膜 > 电解液 > 负极材料 > 正极材料。重点关注隔膜、电解质、负极材料供应商。
• 投资布局：半固态电池是当前最可能实现商业化的方向，预计2024年将有动力/储能级半固态电池应用。
• 技术领先企业：如卫蓝新能源、清陶能源、辉能科技等，具备技术储备和产业转化能力，值得关注。

风险提示

• 技术成熟度不足：全固态电池仍处于研发阶段，尚未实现大规模量产。
• 成本问题：固态电池成本较液态电池高，短期内难以实现成本优势。
• 供应链不成熟：固态电解质及配套材料尚未形成完整供应链，影响产业化进程。
• 工艺复杂性：等静压、干法电极等新技术尚未完全工程化，生产效率与良率仍有待提升。