固态电池行业深度:千呼万唤始出来,犹抱琵琶半遮面东吴证券2023-06-05.pdf
摘要:半固态电池先行,2023年开启小批量装车发布,全固态电池仍处于研发阶段,预计2030年后实现商业化。液态锂电池已接近能量密度上限,并且仍存在热失控风险,而固态电池大幅提升电池的安全性,兼容高比容量正负极,打开能量密度天花板,因此成为动力电池下一轮技术竞赛中的关键。但全固态电池工艺并不成熟,仍处于研发阶段存在离子电导率低、循环寿命差、倍率性能差、成本高昂等问题,制约了商业化进程。而半固态电池作为液态电池和全固态电池的过渡方案,兼具安全性、能量密度和经济性,因此率先进入产业化阶段,已率先切入无人机等高端消费领域,2023年蔚来、上汽、东风、赛力斯等车企将陆续推出半固态版车型,续航里程超1000km,但目前技术产品仍不成熟,2024年预计实现开启规模化量产,规模有望达到5GWh,并逐渐具备经济性,2025年成本有望降低至0.9元/h,全固态电池预计2030年开始商业化,预计量产仍需5-10年时间。电解质为固态电池的核心,其中氧化物进展较快,硫化物发展潜力大。半固态电池兼容现有工艺设备,对产业链中击较小,减少电解液用量,使用聚合物+氧化物复合电解质,仍保留隔膜结构,负极升级为预锂化的硅基等材料,正极升级为高镍高电压、超高镍等材料,能量密度可达350Wh/kg以上。而全固态电池取消电解液,选用聚合物/氧化物/硫化物体系作为固态电解质,从而替代隔膜的作用,其中聚合物性能上限较低,氧化物目前进展较快,硫化物未来潜力最大,负极升级为锂金属负极等材料,正极升级为镍锰酸锂、富锂锰基等新型材料,电极工艺向干法送代,封装方式采用叠片+软包的方式,能量密度可达500Wh/kg以上。产业链龙头加大布局,推动半固态电池落地。电池端看,宁德时代推出凝聚态电池,兼顾安全性、能量密度和量产难度,同时布局硫化物全固态路线;比亚迪全路线布局,后续或升级固态+短刀+CTC体系;卫蓝新能源、清陶能源、赣锋锂业、辉能科技技术优异,率先落地产能;固态电解质端看,天目先导、蓝固新能源绑定卫蓝新能源,性能指标优异,上海洗霸、金龙羽也在加速布局,奥克股份从原料端延伸聚合物电解质,瑞泰新材实现原位固化锂盐LiTFSI规模量产;负极端看,兰溪致德、贝特瑞、翔丰华硅基负极进度较快;正极端看,容百科技、当升科技超高镍正极布局领先。投资建议:半固态技术先行,2023年开启小批量装车发布,全固态电池仍需5-10年实现商业化。固态电池产业链方面,第一条主线看好半固态电池技术领先厂商,推荐宁德时代、比亚迪、亿纬锂能,关注赣锋锂业、孚能科技、国轩高科等;第二条主线关注超高镍正极厂商,推荐容百科技、当升科技,关注厦钨新能;第三条主线关注进度领先的硅基负极厂商,推荐贝特瑞,关注翔丰华;第四条主线跟踪固态电解质厂商,关注前驱体的东方锆业、三祥新材、云南锗业、驰宏锌锗,电解质的奥克股份、上海洗霸、金龙羽、瑞泰新材。风险提示:新技术量产进度不及预期;行业发展不及预期;行业竞争加剧的风险。
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