光大证券:半固态电池应运而生 抢占下一代锂电技术制高点 热议
发布时间:2023-02-07 08:46:41 文章来源:光大证券研究


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全固态电池规模化量产尚需5-10年,半固态成过渡期优选

出于对高能量密度和高安全性电池的追求,各国企业进入军备竞赛阶段,加注研发固态电池。但全固态电池还有离子电导率低导致性能变差、成本高昂等缺点有待解决,而半固态电池由于高安全性、长寿命与良好的经济性,成为液态电池向全固态电池过渡的产品。2022~2023年会有一批领先的半固态电池企业逐渐发布车规级电池,2022年蔚来发布ET7、东风发布E70、岚图发布追风等搭载半固态电池的车型,预计半固态电池的商业化转折点会在2024~2025年,2030年全固态电池实现商业化应用。固态电池将优先从高端应用市场开始商业化,例如无人机、医用等领域,逐步向动力及消费电池领域扩展。

半固态对产业链冲击有限,固态电解质成膜是关键

固态电池通常采用软包+叠片封装工艺,中后道工序变化大,不需注液化成。作为过渡阶段的半固态电池供应链与现有供应链的重合度很高,隔膜通过复合固态电解质涂层增加了价值量,电解液添加剂对于原位固态化合成复合固态电解质,固态电解质成膜工艺成为关键。半固态推动新型添加剂、复合涂层隔膜、凝胶态电解质、高性能正负极等关键材料体系的创新。

制造成本显著降低,降本须应用锂金属负极

2020年在固态电池成本构成中,固态电池正极浆料混有部分电解质,成本约60$/kWh,较液态锂离子电池正极提高了约50%;未来采用锂金属负极可以降本30%至60%左右,否则固态电池经济性不具竞争力;固态电池隔膜成本略高于液态锂离子电池;装配与测试成本显著降低。半固态降本亟需规模效应,我们认为50GWh是半固态与液态锂电池规模效应的临界点。

氧化物体系进展最快,或叠加聚合物改善界面柔性,硫化物体系远期技术空间高

固态锂电池的研发路线有聚合物、氧化物和硫化物电解质三种。目前氧化物体系的步调最快,硫化物体系紧随其后,高能聚合物体系还处于实验室研发阶段。清陶能源现有技术路线是氧化物体系,未来研发聚焦于聚合物与硫化物体系,2020年已经建成了全国首条固态动力电池规模化生产线;卫蓝新能源专注于无机氧化物与聚合物固态电解质的研发,有三十年的技术积累优势,厚积薄发;赣锋锂电走氧化物厚膜路线,与孚能科技均已经建成了中试生产线;蜂巢能源的半固态果冻电池已经投产;相较于研发半固态电池,宁德时代偏向于硫化物电解质的开发,同时专注于通过电池结构改性提高性能。

风险分析:政策变化影响行业发展的风险;原材料价格大幅波动的风险;钠离子电池加剧市场竞争的风险;新能源车销量低于预期的风险。

(文章来源:光大证券研究)

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