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1、證 券 研 究 報 告固態產業化提速，開啟新技術變革周期固態電池專題報告證券分析師：朱棟 A0230522050001研究支持：曾子棟 A02301230700042024.12.06證券研究報告2投資要點投資要點固態電池兼具高安全、高能量密度雙重優勢，行業內加速布局固態鋰電技術路線。液態電池中外力穿刺和過充容易導致內部短路，電解液反應升溫造成后續隔膜、負極、正極和電解質分解燃燒，而固態電池沒有液態電解質，減少了電解質燃燒的可能性。同時主流產品磷酸鐵鋰、三元電池能量密度分別小于200Wh/kg、300Wh/kg，均已接近能量密度上限，而固態電池采用固態電解質與鋰金屬負極兼容可以抑制晶枝生長，大

2、幅提升電池能量密度。目前多家電池廠和車企公布固態電池相關進展以及裝車時間，隨著政策端對固態電池研發同樣進行大量支持，行業正將固態電池作為下一代鋰電終局技術進行加速布局。全固態電池產業化面臨諸多挑戰，但量產進程正加速推進。全固態電池面臨材料、界面接觸和生產制造等多領域挑戰，其中硫化物固態電池需要克服空氣穩定性差、界面穩定性差和制造成本高等問題，氧化物固態電池需要解決材料易脆性、電導率低和特殊工藝問題、聚合物固態電池面臨化學和熱穩定性差和低機械強度的挑戰。全球層面包括中國、美國、日韓和歐洲均在積極推動固態電池研發及產業化，政府、車企、電芯企業和材料廠商正形成發展合力。從主要企業公布的固態電池進展來

3、看，寧德時代規劃2027年實現全固態電池小批量生產；國軒高科發布首款金石固態電池，計劃2027年小批量上車，2030年實現量產；中創新航發布“無界”固態電池，計劃2027年實現裝車。根據BNEF彭博新能源預計，行業全固態電池預計到2026年會開始GWh級的量產。我們認為2026-2027年全固態電池有望量產，并有望率先在消費電子、無人機及eVolt等領域應用，2028-2030年全固態電池成本顯著下降后進入大批量應用階段。投資分析意見：產業化初期，關注固態電池材料及電芯廠商。建議關注：電芯公司-寧德時代、億緯鋰能、珠海冠宇、豪鵬科技及國軒高科；超高鎳正極公司-廈鎢新能、中偉股份、當升科技、格林

4、美及容百科技；硅基負極環節-璞泰來、杉杉股份、中科電氣及信德新材。風險提示：1）固態電池研發進展不及預期；2）上游原材料價格波動影響固態電池降本風險；3）下游需求應用固態電池不及預期。rWtYhYnWNAwVpOaQdN6MnPqQsQsOjMqRpNlOpNmQ7NrQqPuOtRnMNZmRtQ主要內容主要內容1.固態電池產業化熱潮滾滾而來2.量產進程有望加速落地3.固態電解質&工藝成為產業競爭焦點4.投資分析意見5.風險提示證券研究報告2024年11月21日，本田首次公開自研全固態電池面向量產化的示范生產線。主要將用于全固態電池量產工藝的技術驗證，同時還將確定電芯的基本規格。該示范生產線

5、將于2025年1月啟用24年11月19日，安徽安瓦新能源科技全球首條GWh級固態電池生產線正式落戶蕪湖，標志著新型固態電池進入量產階段，一期規劃建設5GWh，其中本次落地的生產線設計年產能高達1.25GWh。24年11月7日，太藍新能源聯合長安汽車發布“無隔膜固態鋰電池技術”，首次實現“去掉隔膜”，開啟行業新篇章。無隔膜半固態電池計劃于2026年進行裝車驗證，2027年實現批量生產。24年8月，鵬輝能源發布第一代固態電池，能量密度280Wh/kg，自研電解質濕法涂布工藝，使得該電池較常規鋰電成本預計僅高出15%左右，2026年有望全面量產。固態電池：新產品新技術競相發布，產業化熱潮來臨固態電池

6、：新產品新技術競相發布，產業化熱潮來臨資料來源：各公司官網，申萬宏源研究4證券研究報告5固態電池兼具安全性高和能量密度高的雙重優勢固態電池兼具安全性高和能量密度高的雙重優勢固態電池有望提升安全性和能量密度安全性：液態電池中外力穿刺和過充容易導致內部短路，電解液反應升溫造成后續隔膜、負極、正極和電解質分解燃燒，而固態電池沒有液態電解質，減少了電解質燃燒的可能性。能量密度：主流產品磷酸鐵鋰、三元電池能量密度分別小于200Wh/kg、300Wh/kg，均已接近能量密度上限，而固態電池采用固態電解質與鋰金屬負極兼容可以抑制晶枝生長，大幅提升電池能量密度。資料來源：Solid State Battery

7、 Roadmap 2035+，全固態鋰電池技術的研究現狀與展望，NE時代新能源，申萬宏源研究液態鋰電池及固態電池結構磷酸鐵鋰電池三元鋰電池半固態全固態單體標稱電壓3.2V3.7V/3.8V3.8-4.5V4-6V能量密度160-180wh/kg 200-280wh/kg 280-320wh/kg500wh/kg循環壽命2500圈1500圈800圈2000圈量產最大倍率4.5C5C2C5-10C充電環境-10-55-0-45-0-45-30-60放電環境-20-55-10-60-10-60-40-70耐高溫500200200800耐低溫-20-10-10-40針刺幾率通過，約80%100%無法通

8、過幾率通過，約70%100%通過不同電池性能比較固態電池高安全性和高能量密度證券研究報告6固態電池中界面及電解質選擇等問題待技術突破固態電池中界面及電解質選擇等問題待技術突破資料來源：汽車工藝師公眾號，高工鋰電，申萬宏源研究充電-不均勻導致鋰枝晶界界面面問問題題鋰鋰金金屬屬負負極極固固態態電電解解質質問問題題放電-鋰擴散緩慢導致空穴與極化硫化物電解質空氣穩定性差固態電解質合成成本高、量產工藝不成熟制制造造工工藝藝濕法&干法制造工藝均不成熟工藝需解決電芯內部孔隙缺陷、致密度低和邊緣受壓的問題證券研究報告7固態成本昂貴，電解質及設備成本待產業化技術突破固態成本昂貴，電解質及設備成本待產業化技術突破

9、目前固態電池成本昂貴，商業化后成本有望趨勢下行正極和固態電解質部分原材料價格高昂，對生產設施、技術和環境要求更高，且實際生產中無法用現有的液態電池生產線去生產固態電池，預計固態電池成本短期將明顯高于液態電池，固態電池降本之路仍需要產業鏈協同。資料來源：高工產研，清陶能源環評報告，Soild-State Battery Roadmap 2035+，申萬宏源研究液態鋰離子電池、半固態電池、全固態電池成本對比主要材料類別（單GWh用量）液態鋰電池半固態電池全固態電池對比結論正極材料（高鎳三元）1200-1500噸1800噸1800噸半固態及固態電池正極和負極材料用量更多負極材料（硅基負極）500-8

10、00噸650噸電解質/電解液電解液：800-1100噸電解質：50-100噸 電解液：400-600噸電解質：700-1000噸固態應用電解質，電解質含量越高，電池趨向全固態；液態電池應用電解液濕法隔膜用量1400-1800萬平方米無固態及半固態電池對隔膜性能要求降低導電劑20-30噸70-120噸200噸固態電解質限制離子傳輸效率，電導率低，半固態及固態電池導電劑添加量提升較多理論BOM成本半固態-液態0.1元/Wh1.0-1.2元/Wh固態電池最高；半固態次之設備成本產線兼容性高（超90%），設備折舊成本差異0.005元/wh20年清陶能源1GWh投資額5億元固態電池設備投資額較大，半固態

11、與液態電池產線兼容性較高理論總成本半固態-液態500Wh/kg 40%預計2027年量產 納米尺度固態電解質 10m 超高鋰離子電導率 4 mS/cm 聚合物 無機物復合材料 耐高壓界面層設計 液含量 10%wt證券研究報告23資料來源：高工鋰電，GeekCar極客汽車公眾號，國家知識產權局，申萬宏源研究工藝：干法正極制造遇難題，材料及設備為攻克關鍵工藝：干法正極制造遇難題，材料及設備為攻克關鍵 材料與設備兩端尚未完全成熟，干法正極工藝遇到挑戰材料端：難點主要集中在粘結劑技術。傳統濕法電極工藝使用PVDF作為粘結劑，由于PVDF不可纖維化，不適配干法電極制配，特斯拉選用PTFE作為粘結劑。20

12、19年特斯拉收購Maxwell，獲得干法電極技術，通過PTFE粘結劑與電極粉末混合，在PTFE纖維化作用下制備電極膜，再熱壓復合得到干法電極片。設備端：難點主要為輥壓設備對干法正極材料的適配性不足。2021年特斯拉實現了基于石墨材料的干法負極成熟制備，但在干法正極制造中，三元材料里鎳、鈷等金屬粉體硬度極高，對輥壓設備的壓實密度、精度以及輥壓一致性等提出更高要求，輥壓環節容易發生壓輥壓力超荷，引發干法正極輥破損和電極薄膜破裂、膨脹、邊緣變形以及粉體掉落等問題。NCM622正極材料添加PTFE（1%）微觀結構圖PTFE纖維化制造電極膜干法電極制造流程圖證券研究報告24資料來源：北極星儲能網，三一技

13、術裝備，公司官網，高工鋰電，申萬宏源研究工藝工藝：業界針對各環節難點提出解決方案，推動降本增效業界針對各環節難點提出解決方案，推動降本增效 針對技術和降本難題，業界提出以下解決方案：從原料混合到電極膜制造再到極片輥壓分切，干法制造工藝主要存在以下難點：主流粘結劑PTFE粘連性有待提升且易與負極發生反應；電極膜制成后易掉粉/破裂/變形，輥壓要求大幅提升；整體工藝降本遇瓶頸。因此，行業內提出對粘結劑改性提升粘連效果、改進輥壓設備及工藝、推進設備大型化集成化等解決方案。證券研究報告25資料來源：高工產研，上海有色網，蘇州紐姆特官網，炭素邦公眾號，申萬宏源研究材料材料：產業化后硅碳產業化后硅碳BOMB

14、OM成本有望降至約成本有望降至約2020萬元萬元/噸噸 產業化降本多重并舉原料端降本：目前硅烷產能逐步釋放，考慮一旦供大于求，會導致其成本快速下滑。多孔炭隨著圣泉、元力等主流玩家300-500噸級的量產線落地，價格也有望下探。設備端降本：目前主流玩家均采用流化床技術，當前產業鏈重點提升單爐產出量（從 20kg提高至100kg甚至更高）。目前100kg級的爐子，諸如蘭溪、紐姆特等廠家均已有產品，正處于產品驗證的關鍵階段。規?；当荆寒a業鏈規?；档湍芎某杀竞推渌杀?。硅碳成本有望從單噸約40萬元下降至約20萬元1）原材料成本單噸硅碳用量單價單噸原材料成本多孔碳0.5噸生物基：18萬元；樹脂基：3

15、5萬元生物基：9萬元；樹脂基：17.5萬元硅烷0.7噸20萬元14萬元2）制造成本20kg CVD設備設備單價65萬元折舊年限8年年產量6噸單噸折舊成本1.4萬元考慮其他相關設備和人工成本單噸制造成本3萬元3）能耗成本單噸能耗成本3萬元4）其他成本單噸其他成本5萬元5）單噸總成本生物基：34萬元；樹脂基：42.5萬元1）原材料成本單噸硅碳用量單價單噸成本多孔碳0.5噸生物基：8萬元；樹脂基：20萬元生物基：4萬元；樹脂基：10萬元硅烷0.7噸8萬元6萬元2）制造成本100kg CVD設備設備單價200萬元折舊年限8年年產量30噸單噸折舊成本0.8萬元考慮其他相關設備和人工成本單噸制造成本2萬元

16、3）能耗成本單噸能耗成本2萬元4）其他成本單噸其他成本3萬元5）單噸總成本生物基：17萬元；樹脂基：23萬元證券研究報告26材料材料：2525年前后或是硅負極規?；鲐浧瘘c年前后或是硅負極規?；鲐浧瘘c 23年中國硅基復合材料出貨1.9萬噸，預計2030年出貨量將超30萬噸目前硅基高容量電池主要應用于電動工具、3C數碼鋰電池及其他小圓柱（如高端鋰電輕型車、高端掃地機器人等）；伴隨材料設備端持續降本，25-26年硅碳負極有望實現與傳統負極的單位容量平價，其應用有望拓展至動力電池領域，并有望從高端車往中低端車，從三元往鐵鋰加速滲透，大幅打開需求空間；根據GGII，2023年中國硅基復合材料出貨1.

17、9萬噸，預計2030年出貨量將超30萬噸，年均復合增長率超50%，未來35年內出貨規模提升主要靠大圓柱電池帶動，中長期主要受固態電池帶動。2021-2030年中國鋰電硅基復合材料出貨量及預測（萬噸）051015202530352021202220232025E2027E2030E中國硅基復合材料出貨量（萬噸）24年以來，多孔硅碳在動力領域有望迎來批量出貨24年9月，美國硅負極公司Group14宣布，其與SK Materials在韓國尚州合資建設的工廠，正式向動力電池領域批量出貨多孔硅碳材料。24年6月，Group14宣布與歐洲、亞洲和北美的三家電動汽車及兩家消費電池制造商簽署了五項多年約束性承

18、購協議，累計最低承購金額已超過3億美元。資料來源：高工產研GGII，上海有色網，申萬宏源研究主要內容主要內容1.固態電池產業化熱潮滾滾而來2.量產進程有望加速落地3.固態電解質&工藝成為產業競爭焦點4.投資分析意見5.風險提示證券研究報告28資料來源：東方財富Choice，申萬宏源研究；標*盈利預測為東方財富Choice一致預期投資分析意見投資分析意見 產業化初期，關注固態電池材料及電芯廠商，建議關注：超高鎳正極：廈鎢新能、中偉股份、當升科技、格林美、容百科技硅基負極環節：璞泰來、杉杉股份、中科電氣、信德新材電池環節：寧德時代、億緯鋰能、珠海冠宇、豪鵬科技、國軒高科公司盈利預測證券代碼證券簡稱

19、2024/12/5申萬預測EPSPE收盤價(元)總市值（億元）2022A2023A2024E2025E2023A2024E2025E300073當升科技*45.172294.463.801.301.60123528688778廈鎢新能*50.472122.661.251.361.79403728300919中偉股份*38.683621.652.082.112.57191815688005容百科技*35.21702.801.200.561.25296328002340格林美*6.863520.250.180.300.42382316603659璞泰來*18.824021.450.891.041.

20、27211815300035中科電氣*15.561070.530.060.730.962562116301349信德新材*32.23331.460.400.991.38803323300750寧德時代256112736.9810.0211.5113.98262218300014億緯鋰能*47.679751.721.982.813.49241714688772珠海冠宇16.691880.080.310.460.80553721001283豪鵬科技*48.45401.940.614.276.4579118002074國軒高科*22.514060.170.520.801.08432821主要內容主要

21、內容1.固態電池產業化熱潮滾滾而來2.量產進程有望加速落地3.固態電解質&工藝成為產業競爭焦點4.投資分析意見5.風險提示證券研究報告30資料來源：申萬宏源研究風險提示風險提示固態電池研發進展不及預期：半固態電池技術循環次數、倍率性能較差，同時未形成規模量產，成本價格較高，半固體電池發展存在規模量產不及預期的可能。固態電池多數仍處于實驗室階段，多種電解質技術路線存在不確定性，未來商用化時間存在較大不確定性。此外存在其他電池新技術替代的風險，進一步影響固態電池的產業化進程。上游原材料價格波動影響固態電池降本風險：固態電池產業鏈與技術尚未發展成熟，固態電解質及硅碳負極暫未規?；罅苛慨a、且上游關鍵

22、材料采用鋯、鍺和鑭等貴金屬，原材料價格波動時，對下游需求影響較大，因此存在價格上漲后，下游需求放緩的風險。下游需求應用固態電池不及預期：固態電池能否規模應用取決于下游需求，消費電子、低空飛行器、新能源汽車等有望率先接受新技術，若下游消費及采購需求不達預期，將影響固態電池規?；当竞屯茝V速度。31信息披露證券分析師承諾本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并注冊為證券分析師，以勤勉的職業態度、專業審慎的研究方法，使用合法合規的信息，獨立、客觀地出具本報告,并對本報告的內容和觀點負責。本人不曾因，不因，也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。與公

23、司有關的信息披露本公司隸屬于申萬宏源證券有限公司。本公司經中國證券監督管理委員會核準，取得證券投資咨詢業務許可。本公司關聯機構在法律許可情況下可能持有或交易本報告提到的投資標的，還可能為或爭取為這些標的提供投資銀行服務。本公司在知曉范圍內依法合規地履行披露義務?？蛻艨赏ㄟ^索取有關披露資料或登錄信息披露欄目查詢從業人員資質情況、靜默期安排及其他有關的信息披露。機構銷售團隊聯系人華東A組茅炯021-華東B組李慶華北組肖霞華南組張曉卓華北創新團隊潘燁明華東創新團隊朱曉藝華南創新團隊夏蘇云A股投資評級說明證券的投資評級：以報告日后的6個月內，證券相對于市場基準指數的漲跌幅為標準，定義如下：買入（Buy

24、）：相對強于市場表現20以上；增持（Outperform）：相對強于市場表現520；中性(Neutral)：相對市場表現在55之間波動；減持(Underperform)：相對弱于市場表現5以下。行業的投資評級：以報告日后的6個月內，行業相對于市場基準指數的漲跌幅為標準，定義如下：看好（Overweight）：行業超越整體市場表現；中性(Neutral)：行業與整體市場表現基本持平；看淡(Underweight)：行業弱于整體市場表現。本報告采用的基準指數：滬深300指數港股投資評級說明證券的投資評級：以報告日后的6個月內，證券相對于市場基準指數的漲跌幅為標準，定義如下：買入（BUY）：股價預計

25、將上漲20%以上；增持（Outperform）：股價預計將上漲10-20%；持有（Hold）：股價變動幅度預計在-10%和+10%之間；減持（Underperform）：股價預計將下跌10-20%；賣出（SELL）：股價預計將下跌20%以上。行業的投資評級：以報告日后的6個月內，行業相對于市場基準指數的漲跌幅為標準，定義如下：看好（Overweight）：行業超越整體市場表現；中性(Neutral)：行業與整體市場表現基本持平；看淡（Underweight）：行業弱于整體市場表現。本報告采用的基準指數：恒生中國企業指數（HSCEI）我們在此提醒您，不同證券研究機構采用不同的評級術語及評級標準。

26、我們采用的是相對評級體系，表示投資的相對比重建議；投資者買入或者賣出證券的決定取決于個人的實際情況，比如當前的持倉結構以及其他需要考慮的因素。投資者應閱讀整篇報告，以獲取比較完整的觀點與信息，不應僅僅依靠投資評級來推斷結論。申銀萬國使用自己的行業分類體系，如果您對我們的行業分類有興趣，可以向我們的銷售員索取。32法律聲明本報告由上海申銀萬國證券研究所有限公司（隸屬于申萬宏源證券有限公司，以下簡稱“本公司”）在中華人民共和國內地（香港、澳門、臺灣除外）發布，僅供本公司的客戶（包括合格的境外機構投資者等合法合規的客戶）使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。有關本報告的短信提示、電話推薦等

27、只是研究觀點的簡要溝通，需以本公司網站刊載的完整報告為準，本公司并接受客戶的后續問詢。本報告首頁列示的聯系人，除非另有說明，僅作為本公司就本報告與客戶的聯絡人，承擔聯絡工作，不從事任何證券投資咨詢服務業務。本報告是基于已公開信息撰寫，但本公司不保證該等信息的準確性或完整性。本報告所載的資料、工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用，并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的的邀請或向人作出邀請。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷，本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期，本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告?？蛻魬斂紤]

28、到本公司可能存在可能影響本報告客觀性的利益沖突，不應視本報告為作出投資決策的惟一因素?？蛻魬灾髯鞒鐾顿Y決策并自行承擔投資風險。本公司特別提示,本公司不會與任何客戶以任何形式分享證券投資收益或分擔證券投資損失，任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶，不構成客戶私人咨詢建議。本公司未確保本報告充分考慮到個別客戶特殊的投資目標、財務狀況或需要。本公司建議客戶應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況，以及（若有必要）咨詢獨立投資顧問。在任何情況下，本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議。在任何情況下，本

29、公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。市場有風險，投資需謹慎。若本報告的接收人非本公司的客戶，應在基于本報告作出任何投資決定或就本報告要求任何解釋前咨詢獨立投資顧問。本報告的版權歸本公司所有，屬于非公開資料。本公司對本報告保留一切權利。除非另有書面顯示，否則本報告中的所有材料的版權均屬本公司。未經本公司事先書面授權，本報告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件或復制品，或再次分發給任何其他人，或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。所有本報告中使用的商標、服務標記及標記均為本公司的商標、服務標記及標記，未獲本公司同意，任何人均無權在任何情況下使用他們。簡單金融 成就夢想A Virtue of Simple Finance33上海申銀萬國證券研究所有限公司(隸屬于申萬宏源證券有限公司）朱棟