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1、固態電池全景圖:方興未艾,技術競逐證券研究報告請務必閱讀正文后免責條款請務必閱讀正文后免責條款2025年3月11日張之堯投資咨詢資格編號:S1060524070005皮秀投資咨詢資格編號:S1060517070004電力設備及新能源 強于大市(維持)證券分析師2要點總結要點總結固態電池:突破電池性能瓶頸的重要技術,前景可期。固態電池:突破電池性能瓶頸的重要技術,前景可期。固態電池是采用固態電解質的鋰離子電池。固態電解質熱穩定性和電化學穩定性優于常見的電解液,使其理論上可適配更高能量密度的正負極材料體系,并實現更高的本征安全性,因此,固態電池有望突破現有液態鋰電池材料體系的性能瓶頸。根據固態電解
2、質的不同,固態電池技術路線可分為硫化物/氧化物/聚合物/鹵化物等路線;其中氧化物和聚合物路線存在“半固態”的過渡方案。固態電池前景廣闊,我國政策端重視固態電池路線發展,國內電池企業在硫化物全固態電池、氧化物全固態和半固態電池方面均有布局。需求端:動力、消費、低空等領域潛力出色。需求端:動力、消費、低空等領域潛力出色。當前的技術階段,固態電池產品能量密度和安全性優于液態電池,但循環壽命和充放倍率較差,且成本更高。全球鋰電池主要用于動力、消費、儲能三大場景,各場景對電池性能的要求各有側重。動力和消費電池注重能量密度和安全性,固態電池推廣潛力相對較好;儲能場景更注重循環壽命和成本,固態電池的比較優勢
3、尚不明顯。除三大傳統場景外,低空飛行器、人型機器人等新場景正逐漸興起。eVTOL和人形機器人面臨輕量化和續航挑戰,對電池能量密度的要求大幅提高,固態電池的發展有望成為其產業化的重要助力,而新應用領域的崛起也將為固態電池提供廣闊的新市場。供給端:技術與日俱進,產業鏈百舸爭流。供給端:技術與日俱進,產業鏈百舸爭流。固態電池作為下一代鋰電池技術,其材料體系將不斷革新,向更高能量密度邁進,材料迭代路徑大致遵循“固態電解質新型負極新型正極”的順序。固態電解質多種路線并行,領先企業側重硫化物方向;負極材料正從傳統石墨向硅基負極過渡,遠期將向鋰金屬過渡;正極材料目前以高鎳三元為主,遠期富鋰錳基、高壓鎳錳酸鋰
4、等新型正極有望得到應用。電池企電池企業業憑借對電池系統和量產工藝的理解,成為固態電池研發和材料體系革新的牽頭者,國內企業已公布的全固態電池量產規劃集中于2027-2030年。電解質環節,電解質環節,材料企業布局硫化物和氧化物路線,多數處于中試階段,計劃逐步向量產過渡。負極材料環節,負極材料環節,硅基負極產業化在即,有望在液態和固態電池中逐步滲透,參與者已有千噸級量產產能布局。正極材料環節,正極材料環節,主要企業針對固態電池的超高鎳三元產品已處于認證階段。導電劑環節,導電劑環節,碳納米管或將成為固態電池的重要添加劑,并有望受益于液態電池快充需求和電極材料迭代趨勢,前景可期。設備環節,設備環節,固
5、態電池量產工藝尚未定型,設備路線亦不固定,鋰電設備企業積極開發干法電極設備、固態電解質成膜設備等關鍵設備,并力求提供整線解決方案。投資建議:投資建議:技術進步推動、低空等新場景拉動下,固態電池方興未艾、前景可期。技術進步推動、低空等新場景拉動下,固態電池方興未艾、前景可期。電池環節,電池環節,電池企業是固態電池研發和材料體系革新的牽頭者,推薦技術實力領先的寧德時代寧德時代;固態電池產業化穩步推進的鵬輝能源鵬輝能源。材料環節,材料環節,建議關注扎實布局硫化鋰及硫化物電解質的恩恩捷股份捷股份;硅基負極技術和產能布局領先的貝特瑞貝特瑞;碳納米管賽道市占率領先的天奈科技天奈科技。設備環節,設備環節,建
6、議關注具有固態電池整線供應能力的先導智能先導智能。風險提示:風險提示:1.固態電池技術突破不及預期的風險。2.固態電池量產進度不及預期的風險。3.固態電池下游應用推廣不及預期的風險。3國內固態電池產業鏈參與者圖譜國內固態電池產業鏈參與者圖譜資料來源:各公司公告、官網,平安證券研究所國內固態電池產業鏈參與者圖譜國內固態電池產業鏈參與者圖譜固態電池材料固態電池材料固態電池固態電池硫化物電解質硫化物電解質固態電解質及原材料固態電解質及原材料寧德時代比亞迪億緯鋰能國軒高科蜂巢能源贛鋒鋰業中創新航清陶能源衛藍新能源鵬輝能源欣旺達孚能科技普利特金龍羽德爾股份高樂股份輝能科技新型負極材料新型負極材料容百科技
7、當升科技恩捷股份天賜材料瑞泰新材廈鎢新能中科固能瑞逍科技氧化氧化物電解質物電解質三祥新材東方鋯業上海洗霸硅基負極硅基負極貝特瑞杉杉股份璞泰來道氏技術硅寶科技翔豐華石大勝華尚太科技中科電氣鋰金屬負極鋰金屬負極贛鋒鋰業天齊鋰業盛新鋰能中一科技新型正極材料新型正極材料添加劑添加劑碳納米管(碳納米管(CNT)導電劑導電劑容百科技當升科技振華新材格林美中偉股份廈鎢新能天奈科技道氏技術捷邦科技固態電池固態電池先導智能贏合科技利元亨海目星曼恩斯特納科諾爾固態電池設備固態電池設備固態電池設備固態電池設備橙色字體為非上市公司,黑色為上市公司。截至2025年3月5日。二、需求端:動力、消費、低空等領域潛力出色二、
8、需求端:動力、消費、低空等領域潛力出色目錄目錄CON TEN TS一、固態電池概述:突破電池性能瓶頸的重要技術一、固態電池概述:突破電池性能瓶頸的重要技術三、供給端:技術與日俱進,產業鏈百舸爭流三、供給端:技術與日俱進,產業鏈百舸爭流4四、投資建議及風險提示四、投資建議及風險提示5固態電池:采用固態電解質的鋰離子電池固態電池:采用固態電解質的鋰離子電池1.1資料來源:batterypowertips,平安證券研究所固態電池主要指采用固態電解質的鋰離子電池。固態電池主要指采用固態電解質的鋰離子電池。全固態電池(All-solid-state batteries,ASSBs)是指電解質和正負電極均
9、呈固態的鋰離子電池。全固態電池由正極材料、固態電解質和負極材料組成,不含任何液態組份。傳統的液態鋰離子電池由正負極、電解液與隔膜構成,其中主要的液態組分是電解液,因此,全固態電池與傳統鋰電池的主要區別在于電解質,采用固態電解質替代了鋰離子電池中的電解液和隔膜。固態電池和液態電池的構成比較固態電池和液態電池的構成比較電解質(及隔膜)在鋰電池中承擔導通鋰離子、電解質(及隔膜)在鋰電池中承擔導通鋰離子、隔絕電子的作用。隔絕電子的作用。鋰電池的工作原理基于鋰離子在正負極之間的嵌入/脫出過程,以及電解質中鋰離子的傳輸。充電時,鋰離子從正極脫出,通過電解液與隔膜遷移到負極并嵌入;放電時則相反。電解液是鋰離
10、子在正負極之間傳輸的介質,隔膜則充當正負極之間的絕緣層,防止兩極間短路。電解液與隔膜允許鋰離子通過,并阻止電子直接通過,確保電化學反應的有序進行。固態電池中,固態電解質替代了液態鋰電池的電解液與隔膜部分,起到傳輸鋰離子、隔絕正負極的作用。6固態電池有望成為突破鋰電池性能瓶頸的關鍵技術固態電池有望成為突破鋰電池性能瓶頸的關鍵技術1.1資料來源:EE Times China,中國電子企業協會,CNKI,21ic電子網,新材料在線,前瞻產業研究院,平安證券研究所固態電池有望成為突破鋰電池性能瓶頸的關鍵技術。固態電池有望成為突破鋰電池性能瓶頸的關鍵技術。應用端對鋰電池性能的要求主要包括能量密度、安全性
11、、循環壽命、充放倍率、環境適應性等。鋰電池是一個復雜系統,各類材料選型和結構設計互相牽制,共同決定了電池性能上限。固態電解質熱穩定性和電化學穩定性優于常見的電解液,使其理論上可適配更高能量密度的正負極材料體系,并實現更高的本征安全性。因此,固態電池有望突破現有液態鋰電池材料體系的性能瓶頸。鋰電池的性能迭代要求及影響因素鋰電池的性能迭代要求及影響因素能量密度能量密度安全性安全性循環壽命循環壽命充放倍率充放倍率(快充性能)(快充性能)正負極材料比容量;工作電壓;電解質可適配的電壓范圍;電解質的體積和形態;電池尺寸和結構電解液的化學穩定性;正極材料的熱穩定性和化學穩定性;負極鋰枝晶問題的控制;安全裝
12、置和封裝設計正/負極和電解質材料自身的穩定性;SEI膜的穩定性;電池結構和封裝設計;溫濕度等環境因素;充放電策略和BMS等使用因素負極材料脫嵌速度;電解液濃度和電導率;隔膜厚度和孔隙率;極耳設計和疊片結構等固態電解質的優勢及潛力固態電解質的優勢及潛力自身特性自身特性適配性能適配性能熱穩定性、熱穩定性、溫度適應性溫度適應性好好電壓窗口寬電壓窗口寬離子電導率離子電導率潛力大潛力大非流質非流質熱穩定性好,不易熱失控,本征安全性優;溫度適應性好,-30 100C寬溫域內不凝固不氣化。有望簡化系統安全防護和冷卻結構設計,減少系統布局約束,進而提高能量密度或降低系統成本。固態電解質的離子跳躍輸運機制,有望
13、實現更高的離子電導率,提高快充性能?,F階段開發的固態電解質離子電導率整體低于電解液,需要材料結構的優化、以及相關基礎研究的進步拓寬材料選型范圍,可適配更高能量密度的正負極材料(如金屬鋰負極),突破液態電池體系的能量密度瓶頸固態體系可減緩鋰枝晶形成,并避免刺破隔膜帶來的短路風險,降低安全風險可采用雙極板(而非液態“全包”)結構,提升電池系統的能量密度,并有可能降低制造成本7固態電池技術路線:電解質包括硫化物固態電池技術路線:電解質包括硫化物/氧化物氧化物/聚合物等路線聚合物等路線1.2資料來源:前瞻產業研究院,新材料在線,平安證券研究所根據固態電解質的不同,固態電池主要可分為以下幾類:根據固態電
14、解質的不同,固態電池主要可分為以下幾類:硫化物固態電池:硫化物固態電池:使用無機硫化物材料作為電解質。硫化物電解質鋰離子電導率高,接近傳統電解液的水平。硫化物固態電池理論能量密度和倍率性能最優,成為電池和材料廠商主攻的路線選擇;但現階段成本較高,且穩定性和安全性有待提升。氧化物固態電池:氧化物固態電池:使用氧化物材料作為電解質,離子電導率介于硫化物和聚合物之間,化學穩定性好,但主要難點在于界面阻抗較大和加工性能差?,F存的半固態電池技術方案主要采用氧化物電解質,通過保留少部分電解液,改善界面問題。此外,復合固態電解質(氧化物與聚合物復合)的技術路線也存在發展潛力,可綜合兩者優勢,并做到揚長避短。
15、聚合物固態電池:聚合物固態電池:使用有機高分子材料作為電解質。加工性能和界面性能較好,但室溫下離子電導率較低,且電化學窗口窄,推廣受到限制。鹵化物全固態電池:鹵化物全固態電池:電壓窗口寬、循環性能好,但離子電導率低,目前發展階段較早,處于實驗驗證階段。固態電池分類固態電池分類硫化物固態電池硫化物固態電池氧化物固態電池氧化物固態電池聚合物固態電池聚合物固態電池電解質材料LPS體系:LiGPSLPGS體系:LiSnPS/LiSiPS晶態:NASICON/LLZO/LLTO非晶態:LiPON聚氧化乙烯(PEO)/聚丙烯腈(PAN)/聚硅氧烷(PS)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等聚合物電解質+其他電
16、解質離子導電率LiSnPS、LiGPS:10-3-10-2 S/cmNASICON:10-4 S/cm;LLZO:10-6-10-5 S/cm;LLTO:10-5-10-3 S/cmPEO:10-7-10-6 S/cm;PAN、PS:10-5-10-4 S/cm電化學窗口較寬(0-5V)寬(0-5.5V)較窄(0-4V)界面阻抗大很大較大界面相容性低高高熱穩定性高高高空氣穩定性較差(水解生成HS)高高能量密度預期達900Wh/kg預期達700Wh/kg預期達600Wh/kg材料優勢高離子電導率;固-固接觸好;能量密度高;倍率性能好穩定性高,安全性好電解質軟,固-固接觸好;成本低;工藝設備成熟技
17、術難點電解質穩定性差;成本高;電池生產環境要求高(對空氣敏感)離子電導率低;固固接觸差;電池倍率性能差;機械加工容易脆裂常溫離子電導率低;循環壽命較短;熱穩定性差;電化學窗口窄8半固態電池:氧化物或聚合物固態電池的過渡路線半固態電池:氧化物或聚合物固態電池的過渡路線1.2資料來源:前瞻產業研究院,真鋰研究固態鋰電池技術發展白皮書,平安證券研究所半固態電池是固態電池的過渡路線,在電池中引入固態電解質的同時保留少量電解液,主要包括氧化物、聚合物路線。半固態電池是固態電池的過渡路線,在電池中引入固態電解質的同時保留少量電解液,主要包括氧化物、聚合物路線。常見的固態電解質中,氧化物和聚合物電解質均存在
18、“離子電導率低”和“界面接觸差”的問題,因此部分參與者推出半固態電池作為過渡路線,保留一部分電解液浸潤固態電解質,以改善離子電導率和界面接觸情況。硫化物電解質的離子電導率較高,接近電解液,且界面接觸較好,因此通常不采用半固態路線過渡。半固態電池作為介于傳統液態鋰離子電池和全固態電池之間的技術,具有自身的優勢和劣勢。半固態電池作為介于傳統液態鋰離子電池和全固態電池之間的技術,具有自身的優勢和劣勢。半固態電池與傳統工藝的兼容性較好,產業化難度低于全固態電池,產線改造等理論成本低于全固態電池(但高于液態電池);與液態電池性能相比,半固態電池的能量密度和安全性均有提升,但固態電解質目前仍面臨界面不穩定
19、和機械應力等問題,導致循環壽命和快充性能弱于液態電池,技術和工藝仍需進一步突破。半固態、全固態與液態鋰離子電池的比較半固態、全固態與液態鋰離子電池的比較特性特性液態鋰離子電池液態鋰離子電池半固態電池半固態電池全固態電池全固態電池液態含量(%)25%510%0%材料構成正極+負極+隔膜+電解液正極+負極+隔膜+復合電解質正極+負極+固態電解質電解質選擇電解液氧化物/聚合物固態電解質+電解液硫化物/氧化物/聚合物/鹵化物封裝形態卷繞/疊片+圓柱/方形/軟包疊片+方形/軟包疊片+方形/軟包優勢技術成熟,已大規模量產;循環壽命和快充性能好能量密度、安全性較液態電池有一定提升;與傳統工藝兼容性較好,產業
20、化難度低于全固態電池能量密度有望進一步提升;本征安全性較液態和半固態電池大幅提升局限能量密度可能面臨發展瓶頸循環壽命和快充性能較液態電池有所下降;成本高于液態電池;固液電解質并存導致熱管理問題更復雜、難度更大;難以完全避免鋰枝晶問題尚未產業化,面臨界面相容性、電解質性能、材料適配等問題,工藝有待成熟9海外各國研發規劃和技術路線海外各國研發規劃和技術路線1.3資料來源:前瞻產業研究院,CNKI,平安證券研究所日韓、歐美均大力發展固態電池產業。日韓、歐美均大力發展固態電池產業。全球固態電池產業主要分布在中國、日本、韓國、歐洲、美國等國家和地區。日韓日韓固態電池產業起步較早,布局路線以硫化物居多;歐
21、洲歐洲最早推動聚合物固態電池商業化應用,不同國家企業布局路線各有不同,歐洲車企主要通過與美國的電池初創企業進行合作開發全固態電池技術。美國美國固態電池參與者以初創公司為主,各技術路線均有布局,選擇氧化物路線發展的企業較多。海外固態電池發展規劃海外固態電池發展規劃國家國家企業名稱企業名稱技術路線技術路線國家國家企業名稱企業名稱技術路線技術路線日本豐田汽車硫化物韓國LG 新能源硫化物日本本田技研工業硫化物韓國現代汽車集團聚合物/硫化物日本三菱化學集團/日產汽車聯盟硫化物韓國SK On 硫化物/氧化物日本松下電器鹵化物韓國三星SDI 聚合物/硫化物日本富士電氣氧化物法國博洛雷集團聚合物日本小原股份氧
22、化物英國Ilika氧化物日本日立造船硫化物美國LiNaEnergy 氧化物日本三洋化成工業聚合物美國Quantum Scape 氧化物日本日本出光興產硫化物美國Ionic Materials 聚合物德國寶馬集團硫化物美國Solid Power 硫化物德國大眾集團氧化物美國Factorial Energy 聚合物國外典型企業的固態電池技術路線國外典型企業的固態電池技術路線美國美國歐洲歐洲日本日本韓國韓國 2021年6月,美國發布鋰電池國家藍圖(2021-2030),提出到2030年實現固態電池、鋰金屬電池規?;慨a,能量密度達到500Wh/kg。2023年9月,美國發布國家實驗室征求加強國內固態
23、和液流電池制造能力的建議,宣布為5個項目投入1600萬美元,以提升國內固態電池制造能力。2021年,2030電池創新路線圖發布,提出固態電池作為第四代動力電池應用于新能源汽車,并提出提前布局回收制度。2022年,固態電池技術路線圖2035+發布,詳細討論了固態電池各發展路線的現狀和前景2020年2050年碳中和綠色增長戰略強調了全固態電池和創新電池的應用。2022年9月,日本發布蓄電池產業戰略,力爭在2030年左右實現全固態電池的全面商業化 2021年7月,K電池發展戰略發布,提出要提供稅收優惠,推動2027年全固態電池實際商業化應用。2022年11月,充電電池產業革新戰略發布,目標是2030
24、年韓國電池全球市占率達到40%以上。10國內固態電池研發規劃和技術路線國內固態電池研發規劃和技術路線1.3資料來源:中國政府網,真鋰研究固態鋰電池技術發展白皮書,平安證券研究所國內政策端鼓勵固態電池發展。國內政策端鼓勵固態電池發展。我國是全球鋰電池產業鏈重要的參與者,鋰電池生產規模全球領先,產業鏈布局完整。國內重視鋰電池新技術路線的發展,政策端亦多次提及固態電池產業發展。2024年5月,中國儲能網等多家媒體引用中國日報報道稱,我國或將投入約60億元用于全固態電池研發,寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、衛藍新能源和吉利六家企業有望獲得基礎研發支持。我國企業布局路線多樣,氧化物半固態過渡路線亦有布局。
25、我國企業布局路線多樣,氧化物半固態過渡路線亦有布局。從固態電解質路線來看,我國企業三種固態電解質路線均有布局,涵蓋硫化物和氧化物領域;開發全固態電池的同時,也在發展半固態電池作為過渡路線。我國固態電池產業發展相關政策及規劃我國固態電池產業發展相關政策及規劃時間時間名稱名稱發布主體發布主體內容內容2020.1新能源汽車產業發展規劃(20212035年)國務院辦公廳首次將固態電池明確為新能源汽車產業的重點發展方向,強調加速固態電池研發與產業化進程。2023.1關于推動能源電子產業發展的指導意見工信部等六部門研究突破超長壽命高安全性電池體系、大規模大容量高效儲能、交通工具移動儲能等關鍵技術,加快研發
26、固態電池、鈉離子電池、氫儲能/燃料電池等新型電池。2024.2超越傳統的電池體系重大研究計劃2024年度項目指南國家自然科學基金委員會將“高比能長壽命高安全的全固態電池”列為重點開發項目之一。公司名稱公司名稱半固態電解質技術路線半固態電解質技術路線全固態電解質技術路線全固態電解質技術路線寧德時代凝膠硫化物等比亞迪-硫化物、鹵化物億緯鋰能聚合物硫化物+鹵化物復合國軒高科氧化物氧化物贛鋒鋰業氧化物氧化物(LLZO、LATP、LLTO)蜂巢能源凝膠硫化物太藍新能源氧化物氧化物、硫化物、聚合物清陶能源氧化物氧化物(LLZO、LLTO)、聚合物、鹵化物衛藍新能源氧化物氧化物、聚合物輝能科技氧化物氧化物我
27、國固態電池主要參與企業技術路線布局我國固態電池主要參與企業技術路線布局注:右表整理自真鋰研究固態鋰電池技術發展白皮書相關內容,各參與者技術路線可能并未完全確定,在多個方向均有研發布局,實際技術路線以企業自身披露為準。二、需求端:動力、消費、低空等領域潛力出色二、需求端:動力、消費、低空等領域潛力出色目錄目錄CON TEN TS一、固態電池概述:突破電池性能瓶頸的重要技術一、固態電池概述:突破電池性能瓶頸的重要技術三、供給端:技術與日俱進,產業鏈百舸爭流三、供給端:技術與日俱進,產業鏈百舸爭流11四、投資建議及風險提示四、投資建議及風險提示12固態電池需求:不同場景需求各有側重,動力、消費和新領
28、域應用潛力好固態電池需求:不同場景需求各有側重,動力、消費和新領域應用潛力好2.1資料來源:前瞻產業研究院,工信部鋰離子電池行業規范條件(2024年本),平安證券研究所不同應用場景對鋰電池的性能需求各有側重。不同應用場景對鋰電池的性能需求各有側重?,F階段,鋰離子電池主要應用于動力、消費、儲能三大場景。三類場景對鋰電池的性能要求各有側重,參考工信部鋰離子電池行業規范條件(2024年本)的性能參數要求,可看出:大動力電池注重質量能量密度和功率密度;消費電池注重質量和體積能量密度;儲能電池更強調循環壽命,對能量密度的要求相對放低。固態電池在動力、消費和新領域有應用潛力。固態電池在動力、消費和新領域有
29、應用潛力。與液態鋰離子電池相比,固態電池在能量密度和本征安全性上有所提升,但循環壽命相應下降,因此在注重能量密度和安全性的動力和消費領域推廣潛力相對較好。此外,低空飛行器、人型機器人等新場景有望逐漸興起,這些場景對能量密度要求更高,價格敏感性相對較低,也有望成為固態電池應用的優質場景。鋰離子電池行業規范條件(鋰離子電池行業規范條件(2024年本)年本)對各類電池的性能要求對各類電池的性能要求指標指標消費電池消費電池動力電池動力電池儲能電池儲能電池 固態電池固態電池*單體能量單體能量密度密度Wh/kg260小動力:140大動力能量型(三元):230大動力能量型(其他):165155300電池組能
30、電池組能量密度量密度Wh/kg200小動力:110大動力能量型(三元):165大動力能量型(其他):120110260體積能量體積能量密度密度Wh/L650(聚合物單體)-功率密度功率密度W/kg-大動力功率型:單體:1500;電池組:1200-單體循環單體循環壽命壽命次800小動力:1000大動力:15006000電池組循電池組循環壽命環壽命次800小動力:800大動力:100050001000容量容量保持率保持率%80單體/電池組:70(小動力)單體/電池組:80(大動力)8080動力電池動力電池消費電池消費電池儲能電池儲能電池低空低空飛行器飛行器人形人形機器人機器人續航;動力性能;快充性
31、能;安全性電子設備輕量化和續航;快充性能;安全性大容量、頻繁深度充放,控制LCOE需要電池具有長循環壽命和低成本;大規模裝機更需要防范熱失控風險輕量化、動力性能;價格敏感度相對較低續航、輕量化;安全性高能量密度和功率密度;高充放倍率;安全性質量和體積能量密度要求最高;高充放倍率;安全性循環壽命、容量保持率、安全性、低成本高功率密度、高能量密度(質量和體積能量密度)高能量密度(質量和體積能量密度);安全性場景需求場景需求電池性能要求電池性能要求不同應用場景對電池性能的要求不同應用場景對電池性能的要求*僅文件修訂草稿(2024.2)中有固態電池相關內容,2024.6發布的正式稿不含此部分內容。固態
32、電池技術仍處于研發迭代階段,此列僅作為現階段性能的參考,不構成現行規范。133826868741036121079.5%27.3%18.6%16.8%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%02004006008001,0001,2001,40020212022202320242025E全球汽車動力電池出貨量(左軸,GWh)yoy(右軸,%)動力電池:現階段鋰電池需求規模最大的場景,固態電池有望滲透動力電池:現階段鋰電池需求規模最大的場景,固態電池有望滲透2.2資料來源:起點鋰電,前瞻產業研究院,真鋰研究固態鋰電池技術發展白皮書,EE Times China,平安證券研究所汽
33、車動力電池是全球鋰電池應用的主要場景,規模較大。汽車動力電池是全球鋰電池應用的主要場景,規模較大。根據起點鋰電數據,2024年全球汽車動力電池出貨量1036GWh,同比增速18.6%;汽車動力電池出貨量占全球鋰離子電池出貨量的69%,市場體量較大,固態電池應用的潛在空間廣闊。從終端使用的角度,全固態從終端使用的角度,全固態/半固態電池在性能方面有得有失,固態電池或將在高端車等特定場景率先滲透。半固態電池在性能方面有得有失,固態電池或將在高端車等特定場景率先滲透。車端用戶對動力電池的需求主要包括續航、動力性能、循環壽命、充放倍率等。與液態鋰電池相比,固態電池的能量密度(續航)和安全性有望得到較大
34、幅度提升,但由于材料特性和技術成熟度限制,半固態/全固態電池的充放倍率和循環壽命表現可能弱于較為成熟的液態電池。固態電池在車端推廣應用,需要界面問題進一步得到處理,并權衡能量密度和充放/循環性能的增減、成本的上升。高端車領域,用戶對能量密度和安全性要求較高,對成本、循環壽命的敏感度相對下降,高端車或將成為固態電池率先滲透的場景。能量密度能量密度(續航性(續航性能)能)安全性安全性循環壽命循環壽命充放倍率充放倍率(快充性(快充性能)能)固態電解質電化學窗口寬,可適配能量密度更高的正負極材料,如使用硅碳負極;可采用疊片和雙極板結構,進一步提升能量密度。固態電解質的熱穩定性好,降低熱失控風險;化學穩
35、定性整體優于電解液;全固態體系可減緩鋰枝晶形成,并避免刺破隔膜帶來的短路風險。固態電池技術尚未成熟,界面接觸問題有待解決,固-固界面接觸不良和電極材料體積膨脹問題會導致電池循環性能下降,影響循環壽命。固態電解質的離子傳輸機制相對復雜,現階段離子電導率低于電解液,影響充電速率。固態電解質與電極材料的界面處,離子傳輸速度可能受到限制,導致快充性能不佳。2024年全球鋰離子電池年全球鋰離子電池出貨量結構(出貨量結構(GWh,%)固態電池用作汽車動力電池的性能優劣勢比較固態電池用作汽車動力電池的性能優劣勢比較全球汽車動力電池出貨量及增速全球汽車動力電池出貨量及增速汽車動力電池,1036,69%儲能電池
36、,356,24%消費電池,67,4%小動力電池,43,3%14動力電池:國內外車企積極布局固態電池動力電池:國內外車企積極布局固態電池2.2國內外車企積極布局固態電池。國內外車企積極布局固態電池。固態電池作為發展潛力充足的下一代電池技術,國內外車企及電池企業均早有布局。2025年2月,中國全固態電池創新發展高峰論壇成功舉行,比亞迪、一汽、廣汽等企業公開了全固態電池研發進展及裝車規劃,引起業內對固態電池的關注。從車企規劃來看,國內多家車企有望于2026-2027年裝車驗證全固態電池,2030年前后進入量產階段;預計推出的電池能量密度在400Wh/kg。國內車企全固態電池裝車規劃國內車企全固態電池
37、裝車規劃信息發信息發布時間布時間車企名稱車企名稱技術路線技術路線能量密度能量密度/(Wh/kg)裝車驗證裝車驗證時間時間量產時量產時間間合作電池合作電池企業企業2025.2比亞迪比亞迪硫化物復合電解質+高鎳三元單晶正極+硅基負極40020272030-2025.2中國一汽中國一汽硫化物/鹵化物電解質+高鎳三元單晶正極+純硅或硅碳負極40020272030年前后-2025.2廣汽集團廣汽集團基于硫化物或聚合物的多元復合電解質(兩條路線并進)+第三代海綿硅負極+高鎳三元正極4002026-2025.2長安汽車長安汽車氧化物電解質(LLZO)40020262027年起推動太藍新能源2024.5上汽集
38、團上汽集團氧化物電解質40020252026清陶能源車企名稱車企名稱研發布局研發布局豐田豐田2010-2014年,豐田出現了一波固態電池相關專利申請潮,主要集中在對硫化物體系固態電解質進行研究。計劃在2025年推出配備先進固態電池的電動汽車,并在2026年開始實施固體電池生產日產日產2017年,宣布自研固態動力電池。計劃在2025年3月開始生產全固態電池,并在2028年實現量產?,F代現代2017年,宣布正在自主研發固態電池,并已建立中試生產設施。2020年7月,投資Ionic Materials公司,主要進行固態電池研發工作,預計2025年可實現固態電池量產。通用通用2019年宣布,關于固態電
39、池的研發將在美國密歇根州通用汽車的沃倫技術心進行。福特福特投資美國固態電池初創公司Solid Power,合作研發全固態電池。2019年投資入股,2021年擴大出資。雷諾雷諾雷諾-日產-三菱聯盟投資電池公司Ionic Materials研發固態電池;可能在2025年試應用于旗下電動汽車。大眾大眾2018年投資QuantumScape,2024年,大眾汽車集團旗下電池公司PowerCo和QuantumScape達成協議,以推動下一代固態鋰金屬的工業化電池技術。寶馬寶馬和Solid Power在固態電池方面深度合作,同時自建電芯研發中心,研發固態電池技術,計劃在2025年左右推出第一輛固態電池原型
40、車。海外車企固態電池研發布局海外車企固態電池研發布局資料來源:前瞻產業研究院,真鋰研究,NE時代新能源,電池百人會,起點鋰電,平安證券研究所1571.266.762.666.970.8-6.3%-6.1%6.9%5.8%-8%-6%-4%-2%0%2%4%6%8%10%0102030405060708020212022202320242025E全球消費電池出貨量(左軸,GWh)yoy(右軸,%)消費電池:固態電池應用的潛在場景,滲透的成本阻力較小消費電池:固態電池應用的潛在場景,滲透的成本阻力較小2.3資料來源:起點鋰電,維科網,固態芯視角,真鋰研究,科技清單,平安證券研究所消費電池是固態電池
41、應用重要的潛在場景。消費電池是固態電池應用重要的潛在場景。根據起點鋰電數據,2024年全球消費鋰電池出貨量66.9GWh,同比增速6.9%,2024年出貨量占全球鋰離子電池出貨量的4%。消費電池主要用于電腦、手機等電子產品,通常采用鈷酸鋰電池。用戶對電子設備的輕量化和續航有升級需求,對安全性能也有較高要求。固態電池能量密度高,安全性和低溫性能優良,存在滲透潛力。消費電池在終產品中的成本占比較小,固態電池滲透的成本阻力相對較小。消費電池在終產品中的成本占比較小,固態電池滲透的成本阻力相對較小。固態電池的材料和工藝成本高于液態鋰電池,成本或將成為短期內限制其應用的因素之一。電池成本在電子設備中的成
42、本占比低于在汽車中的占比,固態消費電池應用的成本阻力或將小于固態動力電池。以手機為例,iPhone 16 Pro Max的BOM成本中電池約占3%(來源:TD Cowen);而動力電池成本占電動汽車成本的比重通常在30%-40%(來源:ATC汽車技術平臺)。2024年,vivo發布數款搭載半固態電池的手機產品;華為、蘋果亦宣稱在固態電池領域有研發布局。隨著固態電池技術逐步發展、以及電子產品的更新換代,固態電池有望在消費電池領域逐步滲透。全球消費電池出貨量及增速全球消費電池出貨量及增速廠商廠商進展進展vivo2024年3月推出vivo X Fold3系列折疊屏手機,采用5500mAh(X Fol
43、d3)/5700mAh(X Fold3 Pro)半固態電池。2024年12月推出S20系列新機,采用6500Ah半固態電池。vivo S20采用第三代硅負極電池技術,能量密度達到838Wh/L,加之堆疊工藝的升級,7.19mm機身裝入了6500mAh電池。華為華為2024年11月,華為公布最新的硫化物固態電池專利,名稱為摻雜硫化物材料及其制備方法、鋰離子電池。蘋果蘋果早在2012年,蘋果就開始積極布局全固態電池技術的專利,希望將其應用于自身電子設備中。2024年6月,蘋果主要電池供應商之一TDK宣布開發出一種全新的固態電池材料CeraCharge。這一新材料脆性較大,短期難以在手機等產品中應用
44、,后續或將在藍牙耳機、智能手表等小型電子設備中先行驗證。手機廠商固態電池研發或應用進展手機廠商固態電池研發或應用進展1670.6153.5220.4356530117.4%43.6%61.5%48.9%0%20%40%60%80%100%120%140%010020030040050060020212022202320242025E全球儲能鋰電池出貨量(左軸,GWh)yoy(右軸,%)儲能電池:固態電池現階段比較優勢不足,仍需性能提升和成本降低儲能電池:固態電池現階段比較優勢不足,仍需性能提升和成本降低2.4資料來源:起點鋰電,工信部鋰離子電池行業規范條件(2024年本),平安證券研究所儲能電
45、池是鋰電池重要的需求場景,增速較高。儲能電池是鋰電池重要的需求場景,增速較高。根據起點鋰電數據,2024年全球儲能鋰電池出貨量356GWh,同比增速61.5%,2024年出貨量占全球鋰離子電池出貨量的24%。全球可再生能源裝機占比提升的趨勢下,儲能系統作為電力系統的靈活性資源受到重視,儲能裝機仍有望呈現增勢,帶動儲能鋰電池需求增長?,F階段,固態電池在儲能場景下的優勢尚不明顯?,F階段,固態電池在儲能場景下的優勢尚不明顯。儲能電池用于電力系統中電能的大規模存儲和釋放,充放成本和安全性是核心要求。參照鋰離子電池行業規范條件(2024年本)相關規定,儲能鋰電池的能量密度要求往往低于消費和動力電池,而循
46、環壽命和低成本要求更高?,F階段固態電池技術尚待成熟,界面問題有待進一步解決,因此循環壽命表現相對不佳,同時成本也有待降低。因此,與儲能系統廣泛使用的磷酸鐵鋰電池相比,現階段固態電池在儲能場景中的優勢可能并不明顯。全球儲能鋰電池出貨量及增速全球儲能鋰電池出貨量及增速循環壽命循環壽命購置成本購置成本能量密度能量密度安全性安全性循環壽命是LCOS的決定因素之一,電池循環壽命越長電池循環壽命越長,LCOSLCOS越低越低。儲能電站理論上需要較頻繁(每日)深度充放,且固定式電站有使用年限要求,循環壽命要求較高。鋰離子電池行業規范條件(2024年本)要求儲儲能電池單體循環壽命能電池單體循環壽命600060
47、00次次,高于高于汽車動力(1500次)和消費電池(800次)的標準。儲能電池生命周期內充放電的單位成本(LCOS)需盡可能降低。LCOS由電池購置成本和循環壽命等因素共同決定.購置成本越低,購置成本越低,LCOSLCOS越低越低。電池能量密度提升能量密度提升,有助于減少用地面積,節省儲能電站建設成本。但相對消費電池和動力電池而言,儲能系統對能量密度的要求較低要求較低,鋰離子電池行業規范條件(2024年本)要求儲能電池單體能量密度單體能量密度155Wh/kg155Wh/kg,大幅低于大幅低于汽車動力(三元230Wh/kg)和消費電池(260Wh/kg)的標準。大儲電站所用的鋰電池單體容量大單體
48、容量大,大電芯散熱相對困難散熱相對困難,熱管理問題更為嚴苛;同時,大儲電站中電池電池數量龐大數量龐大,單個電芯的熱失控可能帶來連連鎖反應鎖反應,產生火災的嚴重后果。因此,鋰電池本征安全性本征安全性極為重要。儲能場景對鋰電池的需求儲能場景對鋰電池的需求17儲能電池:固態電池作為前瞻性技術,儲能應用前景依然可期儲能電池:固態電池作為前瞻性技術,儲能應用前景依然可期2.4資料來源:歐陽明高鋰離子電池全生命周期衰降機理及應對方法,中國政府網,平安證券研究所從技術前景來看,固態電池存在循環壽命大幅提升的可能性。從技術前景來看,固態電池存在循環壽命大幅提升的可能性?,F階段,固態電池中的界面接觸問題有待解決
49、,導致循環壽命表現并不突出。理論上,固態電解質自身理化性質穩定,可避免液態電池中出現的電解液分解或副反應等問題,從而減緩材料衰減,優化壽命表現。若克服界面問題,固態電池的循環壽命有望大幅超過液態電池。例如,北京大學龐全全團隊開發的新型玻璃相硫化物固態電解質,通過引入碘元素優化界面反應,顯著提高了電池的循環穩定性。這種設計使得固態鋰硫電池的循環壽命超過25,000次,遠高于傳統液態鋰離子電池的3,000次左右?,F階段,固態儲能電池主要作為前瞻技術儲備,政策端予以重視?,F階段,固態儲能電池主要作為前瞻技術儲備,政策端予以重視。儲能產業要實現高質量發展,技術的持續進步不可或缺。我國高度重視固態電池作
50、為新型儲能技術路線的發展潛力,已推出多項政策文件,支持固態電池作為儲能技術的研發和示范應用。長遠來看,隨著固態電池研發持續推進,性能和成本進一步得到優化,固態電池亦有望在儲能領域逐步滲透。影響固態電池循環性能的因素影響固態電池循環性能的因素物理性質和物理性質和熱穩定性熱穩定性副反應副反應控制控制界面接觸界面接觸問題問題 相比液態電解質,固態電解質不易揮發、不易泄漏,且適應寬溫域運行。液態電池在高等極端情形下壽命會出現衰減,而固態電池表現相對較好。固態電解質化學穩定性高,避免了液態電解質在循環過程中因分解產生的副反應(如電解液分解、SEI膜持續生長),從而減少活性鋰損失和材料損耗,提升循環壽命。
51、現階段,界面接觸問題仍是固態電池面臨的重要難題,固-固界面接觸不良和電極材料體積膨脹問題會導致電池循環性能下降,影響循環壽命。發布時間發布時間文件名稱文件名稱主要內容主要內容2025年新型儲能制造業高質量發展行動方案推動新型儲能制造業高質量發展,包括固態電池在內的新型儲能技術發展。2022年“十四五”新型儲能發展實施方案加快推動新型儲能高質量規?;l展,支持固態電池等新型儲能技術的研發和示范應用,推動儲能技術性能提升和成本降低。2021年“十四五”可再生能源發展規劃推動可再生能源產業高質量發展,支持新型儲能技術的研發和應用,包括固態電池在內的多種儲能技術,以提升儲能系統的性能和安全性。2021
52、年關于加快推動新型儲能發展的指導意見推動鋰離子電池等成熟技術商業化應用,為固態電池等新技術提供發展空間。我國政策重視固態電池儲能技術發展我國政策重視固態電池儲能技術發展183,790 4,169 4,807 5,615 6,794 8,357 10,614 13,904 17,658 02,0004,0006,0008,00010,00012,00014,00016,00018,00020,0002022202320242025E2026E2027E2028E2029E2030E市場規模(億元)低空飛行器:固態電池契合低空飛行器:固態電池契合eVTOL發展需求,有望大放異彩發展需求,有望大放異
53、彩2.5資料來源:艾媒咨詢,高工鋰電,平安證券研究所低空經濟前景廣闊,政策推動產業加速啟動低空經濟前景廣闊,政策推動產業加速啟動。低空經濟指以低空飛行活動為牽引、包括真高1000米以內(廣義可延伸至3000米以內)空域產生的一系列經濟活動。低空交通能夠解決傳統地面交通擁堵的問題,實現點對點可達,發展前景廣闊。艾媒咨詢統計,2024年我國低空經濟規模達4807億元,該機構預測,2028年我國低空經濟規模將突破1萬億元。2024年3月,低空經濟首次寫入國務院政府工作報告;2024年12月,國家發改委低空經濟發展司正式成立,負責擬訂并組織實施低空經濟發展戰略、中長期發展規劃,政策有望推動低空經濟產業
54、加速發展。eVTOL迎來發展機遇,固態電池有望大放異彩。迎來發展機遇,固態電池有望大放異彩。低空飛行器是低空經濟的主要載體,而eVTOL(電動垂直起降飛行器)是低空飛行器的發展路線之一,融合了直升機垂直起降的靈活性和固定翼飛機的高效巡航能力,運營成本低、噪音低、安全性高,適宜城市和城際交通運行,發展潛力出色。eVTOL的研發面臨輕量化、動力性能和續航等方面的挑戰,固態電池作為突破鋰電池能量密度瓶頸的重要技術,有望成為eVTOL產業化的重要助力,而eVTOL的發展也將為固態電池提供廣闊的應用市場。eVTOL對電池產品的性能要求對電池產品的性能要求我國低空經濟市場規模及預測我國低空經濟市場規模及預
55、測工信部等四部門綠色航空制造業發展綱要(20232035年)提出,以2025年實現400Wh/kg級鋰電池產品量產、500Wh/kg級產品小規模驗證為攻關方向。低空飛行對重量的要求極為嚴苛;eVTOL百公里耗電量高達65度,而汽車僅需12-18度,相同電池包下航程僅為汽車的1/4。eVTOL在低剩余電量狀態下仍需保持大功率輸出以確保安全降落,要求30%SOC時具備12C放電能力。能量能量密度密度功率功率密度密度起降需高于5C持續放電,飛行階段多旋翼需1-2C,復合翼至少需0.5C。放電放電倍率倍率19低空飛行器:國內企業積極推動低空飛行器:國內企業積極推動eVTOL固態電池開發固態電池開發2.
56、5資料來源:中國民航報,各公司官網,高工鋰電,創業邦,平安證券研究所國內企業積極推動國內企業積極推動eVTOL固態電池開發。固態電池開發。eVTOL等低空飛行器對電池能量密度的要求極為嚴苛,固態電池這一技術方向契合低空飛等低空飛行器對電池能量密度的要求極為嚴苛,固態電池這一技術方向契合低空飛行器場景需求,發展潛力充足,行器場景需求,發展潛力充足,國內eVTOL整機企業、電池企業積極開展研發與合作,推動固態電池技術突破及eVTOL裝機驗證。國內企業固態電池用于低空飛行器的進展或計劃國內企業固態電池用于低空飛行器的進展或計劃公司名稱公司名稱固態電池用于低空飛行器的進展或計劃固態電池用于低空飛行器的
57、進展或計劃億航智能億航智能 2024年11月完成全球首次eVTOL固態電池飛行試驗。EH216-S搭載固態電池成功完成單次不間斷飛行測試,達到48分10秒,續航時間提升60%90%。億航智能將爭取在2025年底前實現固態電池在EH216-S的認證和裝機量產。該固態電池與欣界能源聯合研發,采用氧化物電解質和金屬鋰負極,能量密度達480 Wh/kg。欣界能源欣界能源 發布全球首款高能量鋰金屬固態電池“獵鷹”,能量密度達480Wh/kg,已應用于億航智能的eVTOL飛行器。獲得億航智能、海目星等企業投資。2023年率先建成全國首條200MWh鋰金屬固態電池產線,2024年在常州啟動全球首條5GWh(
58、分期建設,一期2GWh,二期3GWh)鋰金屬固態電池量產線。寧德時代寧德時代 2024年與上海峰飛航空科技有限公司簽署戰略投資與合作協議,共同致力于eVTOL航空電池開發。2023年4月,公司發布凝聚態電池,單體能量密度最高可達500Wh/kg,計劃首先用于航空領域(民用電動載人飛機項目)。孚能科技孚能科技 孚能科技第二代半固態電池采用高鎳三元正極搭配摻硅負極,能量密度330Wh/kg、循環壽命超過4000圈,已向客戶送樣并獲認可。公司已獲得上海時的、零重力等國內客戶定點,并與吉利沃飛達成戰略合作。孚能早在2023年已向美國客戶交付eVTOL電池,彼時產品能量密度為285Wh/kg,支持320
59、km/h最高時速和250km巡航里程,電芯循環壽命超過10000次。力神電池力神電池 公司2024年實現交付1萬支能量密度達325Wh/kg的軟包聚合物eVTOL電芯,該產品能夠滿足高安全性、1000次以上循環壽命、2噸級大噸位飛行器起降的需求。中創新航中創新航 4695大圓柱形態半固態電池從300Wh/kg迭代至350Wh/kg,支持10C+持續放電,可為8噸級eVTOL提供動力。欣旺達欣旺達 Gen1、Gen2航空電池采用半固態技術,能量密度最高可達380Wh/kg。20人形機器人:固態電池有望成為解決人形機器人續航問題的關鍵人形機器人:固態電池有望成為解決人形機器人續航問題的關鍵2.6人
60、形機器人是具身智能重要的實現形式,發展空間廣闊。人形機器人是具身智能重要的實現形式,發展空間廣闊。隨著AI快速發展,“具身智能”成為令人興奮的新概念,有望成為AI與現實世界實現物理交互的橋梁,推動其在現實世界的生產生活中創造價值。人形機器人是具身智能的具體實現形式之一,其身體結構和運動方式與真人類似(雙足行走、雙手協作等),能快速融入到為人類設計的各類環境中執行復雜任務,具有更強的通用性和適應性,或將成為具身智能最重要的實現形式,應用空間廣闊。工信部人形機器人創新發展指導意見提出,人形機器人有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車后的顛覆性產品,深刻變革人類生產生活方式,重塑全球產業發展格局。續
61、航是現階段人形機器人的重要痛點,固態電池有望助力續航提升。續航是現階段人形機器人的重要痛點,固態電池有望助力續航提升。人形機器人的結構和功能復雜,要在類似人的體格和重量范圍內承載大量的機器運動零件、電子設備、線路和結構支撐等,可安裝電池的體積和重量均受到限制?,F階段,國內外廠商公布的人形機器人續航時間通常在2-4小時,部分采用固態電池的產品續航相對更高??紤]到未來人形機器人的進一步智能化,芯片功耗進一步提升,現有的電池能量密度可能很難滿足人形機器人應用的需求,有待固態電池技術持續發展,打破能量密度瓶頸。部分廠商公布的人形機器人續航時間部分廠商公布的人形機器人續航時間產品名稱產品名稱續航時間續航
62、時間電池容量(電池容量(kWh)特斯拉Optimus Gen-22-4小時2.3 kWhFigure AI Figure 025小時2.25 kWh宇樹科技Unitree H1不足1小時0.864 kWh宇樹科技Unitree G1約2小時未明確廣汽集團GoMate6小時采用全固態電池,未明確軟通天擎天鶴C1超過4小時采用全極耳準固態電芯,未明確Agility Robotics1.5-2小時未明確人形機器人對電池產品的性能要求人形機器人對電池產品的性能要求體重為80千克的成年人體積約80升。目前磷酸鐵鋰/高鎳三元電池的體積能量密度分別約為150-200 Wh/L和250-300 Wh/L,80
63、L容積對應的電能量僅有12-24kWh??紤]四肢和大量部件,可安裝的鋰電池體積和重量均受到較大限制。未來人形機器人進一步智能化、承載更多功能,芯片和計算機對耗電的需求將繼續增加,需要電池能量密度繼續提升。能量能量密度密度三元鋰電池可能存在安全隱患?,F階段考慮到安全因素,多地居民樓禁止電動自行車或其鋰電池入戶。;人形機器人帶電量和電動自行車類似,短期而言在室內和能源密集場所工作的安全性值得商榷,需要發展本征安全性更好的固態電池。安全安全性性在搬運物品和移動的高頻作業過程中,每執行一次動作都要放電,要求電池具備23C以上的放電倍率,以支撐頻繁的動作需求。放電放電倍率倍率資料來源:每日經濟新聞,機器
64、人大講堂,真鋰研究,平安證券研究所二、需求端:動力、消費、低空等領域潛力出色二、需求端:動力、消費、低空等領域潛力出色目錄目錄CON TEN TS一、固態電池概述:突破電池性能瓶頸的重要技術一、固態電池概述:突破電池性能瓶頸的重要技術三、供給端:技術與日俱進,產業鏈百舸爭流三、供給端:技術與日俱進,產業鏈百舸爭流21四、投資建議及風險提示四、投資建議及風險提示22固態電池技術難點固態電池技術難點3.1資料來源:前瞻產業研究院,真鋰研究固態鋰電池技術發展白皮書,平安證券研究所當前的研發階段,半/全固態電池多種技術路線并行,不同鋰電廠商的電池性能優勢各有側重,技術成熟度整體不高,各參與者仍需繼續探
65、索,推動電池綜合性能提升?,F階段,固態電池研發的技術難點主要集中在以下三個方面:固態電解質自身性能問題;固態電解質自身性能問題;界面相容性問題;電極材料適配性問題。界面相容性問題;電極材料適配性問題。此外,研發階段完成后,量產階段生產工藝的實現、質量控制和成本控制等也存在較大挑戰?,F階段固態電池技術難點現階段固態電池技術難點 固態電解質離子電導率整體較低。固態電解質離子電導率整體較低。固態電解質中離子間相互作用力強,離子遷移能壘高,導致離子電導率較低,嚴重影響了電池的充放電速度和倍率性能。改善離子導電率表現,一方面需要基礎研究對離子運輸機制的進一步理解,另一方面也需要材料層面的結構設計和工藝持
66、續優化。氧化物電解質氧化物電解質的質地硬脆,機械加工難度大。硫化物電解質硫化物電解質在空氣中穩定性較差,導致制備難度和成本較高,使用中的安全性問題亦有待解決。固固-固接觸問題。固接觸問題。固態電解質與正負極之間的界面接觸通常為硬接觸、點接觸,界面電阻大,充放電過程中容易產生能量損耗和發熱現象,影響電池的循環壽命和安全性。電極體積膨脹導致接觸惡化。電極體積膨脹導致接觸惡化。充放電循環中,正/負極材料會經歷周期性的體積膨脹和收縮,進一步惡化接觸。應力積累加劇電池性能衰減。應力積累加劇電池性能衰減。電極材料與固態電解質之間為硬接觸,電極材料膨脹和收縮可能導致應力積累,導致電極和固態電解質層中產生裂紋
67、,加劇電池性能的衰減。聚合物電解質聚合物電解質電化學窗口窄,難以適配高壓正極材料。硫化物電解質硫化物電解質會和金屬鋰反應,與鋰金屬負極的適配較為困難 現有的高鎳正極材料高鎳正極材料在與固態電解質(硫化物(硫化物/氧化物)氧化物)搭配時,可能會發生結構變化和化學穩定性問題,導致容量衰減較快。硅基負極材料硅基負極材料具有較高的比容量,但在充放電過程中會發生較大的體積膨脹和收縮,容易導致電極結構破壞和固態電解質膜破裂,影響電池的循環性能。界面相容性問題界面相容性問題電極材料適配性問題電極材料適配性問題固態電解質自身性能固態電解質自身性能23固態電池技術迭代方向固態電池技術迭代方向3.1資料來源:CN
68、KI,平安證券研究所鋰電池的能量密度由正負極材料比容量(兩者中較低者)和工作電壓共同決定。提高鋰電池能量密度,既需要選取電化學窗口更大的固態電解質材料,也需要應用比容量更高的正負極材料,同時還需要考慮各材料之間的兼容性和產業化難度。根據材料應用和產業化難度,論文固態電池行業研究及其投資邏輯分析(韓熙如等)提出了固態電池未來可能的技術迭代路徑,分為4個階段:1)半固態電池)半固態電池+硅負極硅負極,減少電解液含量的同時,逐步使用硅基負極替代石墨負極;2)全固態電)全固態電池池,使用純固態電解質替換半固態電解質和隔膜;3)應用鋰)應用鋰金屬負極;金屬負極;4)應用新型正極)應用新型正極(富鋰錳基、
69、高壓鎳錳酸鋰、超高鎳材料等)。提升鋰電池能量密度的思路拆解提升鋰電池能量密度的思路拆解比容量比容量=電荷容量電荷容量質量質量工作電壓工作電壓電化學窗口電化學窗口=正極電位正極電位-負極電位負極電位選用比容量更高的正負極新材料減小或合并無效質量或體積1)正極:沿用三元體系,長期向富鋰錳基材料發展2)負極:短期硅碳混合材料,長期向鋰金屬迭代3)疊片+軟包4)電化學窗口更大的固態電解質材料5)工作電壓更高的正負極新材料能量密度能量密度=正負極材料正負極材料比容量比容量 工作電壓工作電壓液態電池向新型全固態電池技術迭代的可能路徑液態電池向新型全固態電池技術迭代的可能路徑下圖呈現的是論文固態電池行業研究
70、及其投資邏輯分析(作者:韓熙如,邱日堯)中對固態電池技術迭代路徑的設想,僅作為參考。階段階段1:半固態電池:半固態電池+硅負極硅負極階段階段2:全固態電池:全固態電池階段階段3:應用鋰負極:應用鋰負極階段階段4:應用新型正極:應用新型正極2025年前,純固態電池仍以實驗室階段為主,半固態電池可在短期內解決固態電池電導率差、界面問題嚴重等不足。半固態電池可部分沿用原液態電池生產線,降低制造成本,率先投產。石墨負極能量密度已接近上限,可將其逐步替換為硅碳或硅氧負極,充分利用預鋰化技術彌補SEI生成對電池內鋰離子的消耗。2025年后,隨著半固態電池的成熟與發展,全固態電池有望正式進入投產階段。電極材
71、料可沿用半固態電池的“三元材料+硅碳/硅氧負極”模式,使用純固態電解質替換半固態電解質和隔膜。需重點解決純固態電解質“固固”接觸導致的界面問題,確保固態電池在充放電倍率、循環壽命、容量等方面達到可投產標準。純固態電池全面迭代完成后,材料革新將從負極開始,由硅負極逐漸替換為能量密度更高、還原電位更低的鋰負極。2030年后,富鋰錳基、高壓鎳錳酸鋰、超高鎳材料等新型正極將陸續投入使用,固態電池完成電解質和材料迭代,產業逐步趨向成熟。24鋰電池產業鏈:體量大、產業鏈長,各環節發展較為成熟鋰電池產業鏈:體量大、產業鏈長,各環節發展較為成熟鋰鋰電池產業鏈構成電池產業鏈構成3.2三元前驅體磷酸鐵鋰正極材磷酸
72、鐵鋰正極材料料碳酸鋰/氫氧化鋰電芯電芯新能源汽車石墨負極材料石墨負極材料電解液電解液隔膜隔膜銅箔銅箔鋁箔BMS冷卻散熱系統電芯結構件其他輔材模組模組結構件電氣組件下游:應下游:應用場景用場景中游:電池系統中游:電池系統上游:電池材料上游:電池材料上上游:礦物和中間材料上上游:礦物和中間材料鎳精礦硫酸鎳銅鎳礦副產品硫酸鈷錳礦/煤粉/生錳粉硫酸錳磷礦磷酸鐵針狀焦、瀝青鋰輝石/鋰云母/鹽湖鹵水鋰輝石/鋰云母/鹽湖鹵水溶劑石油/煤炭六氟磷酸鋰/LISIF添加劑PP/PE銅錠銅礦鋁錠鋁礦鐵礦三元正極材料三元正極材料石油/煤炭3C設備儲能系統其它國內鋰電池產業規模龐大,結構完整。國內鋰電池產業規模龐大,結
73、構完整。根據工信部,2023年我國鋰離子電池行業總產值超過1.4萬億元。經過多年發展,國內形成了完整的鋰電池產業鏈,涵蓋原材料、電池主材和輔材、電芯、下游應用及回收再生等環節,主要環節均有主要環節均有較為成熟的參與者。較為成熟的參與者。正極、負極、隔膜和電解液是液態鋰電正極、負極、隔膜和電解液是液態鋰電池的四大關鍵材料。池的四大關鍵材料。正極:正極:國內鋰電池主要采用三元或磷酸鐵鋰材料。三元電池正極成本約占電池總成本(材料及制造成本,下同)的35%-40%(來源Mysteel,下同)。負極:負極:現階段以石墨為主,負極成本約占電池總成本的10%-12%。電解液:電解液:由六氟磷酸鋰和有機溶劑組
74、成。電解液和隔膜成本合計約占電池總成本的5%-8%。資料來源:蓋世汽車,GGII,EVTank,長遠鋰科募集說明書,億歐智庫,Mysteel,平安證券研究所25固態電池產業鏈:電解質、負極先行革新,新型正極儲備中固態電池產業鏈:電解質、負極先行革新,新型正極儲備中固態電池材料體系迭代路徑參考固態電池材料體系迭代路徑參考3.2正極材料正極材料(35%-40%)負極材料負極材料(10%-12%)電解質電解質隔膜隔膜階段階段1:半固態電池:半固態電池+硅負極硅負極階段階段2:全固態電池:全固態電池階段階段3:應用鋰負極:應用鋰負極階段階段4:應用新型正極:應用新型正極硅基負極(硅碳/硅氧/純硅)逐步
75、應用鋰金屬負極半固態電池仍需保留隔膜全固態電池無需隔膜固態電解質(氧化物/聚合物)+少量電解液電解液的用量減少全固態電解質(硫化物/氧化物/聚合物/復合)仍以原有的三元材料為主;逐步向高鎳、超高鎳過渡2030年后,富鋰錳基、高壓鎳錳酸鋰等新型正極將陸續投入使用(5%-8%)資料來源:CNKI,平安證券研究所技術迭代路徑參考自論文固態電池行業研究及其投資邏輯分析(作者:韓熙如,邱日堯)。業內其它機構對固態電池的產業化路徑判斷亦與其類似,即先革新電解質和負極,負極先硅基后鋰金屬,而新型正極的產業化應用相對將更晚。固態電池作為下一代鋰電池技術,其材料體系將與液態電池存在顯著差異,主要體現在電解質、負
76、極和正極材料方面。其技術迭其技術迭代路徑大致遵循“固態電解質代路徑大致遵循“固態電解質新型負極新型負極新型正極”的順序。新型正極”的順序。固態電解質固態電解質是固態電池材料體系革新的起點,提高電池的電壓窗口,為鋰電池能量密度的提升提供可能。負極材料負極材料將呈現分階段迭代,硅基負極有望先實現產業化,替代傳統石墨負極,提高電池能量密度;后續鋰金屬負極有望逐步投入應用。正極材料正極材料的革新屬于遠期突破方向,各類新型正極材料有望在2030年后陸續投入使用。26國內固態電池產業鏈參與者圖譜國內固態電池產業鏈參與者圖譜3.2資料來源:各公司公告、官網,平安證券研究所國內固態電池產業鏈參與者圖譜國內固態
77、電池產業鏈參與者圖譜固態電池材料固態電池材料固態電池固態電池硫化物電解質硫化物電解質固態電解質及原材料固態電解質及原材料寧德時代比亞迪億緯鋰能國軒高科蜂巢能源贛鋒鋰業中創新航清陶能源衛藍新能源鵬輝能源欣旺達孚能科技普利特金龍羽德爾股份高樂股份輝能科技新型負極材料新型負極材料容百科技當升科技恩捷股份天賜材料瑞泰新材中科固能瑞逍科技氧化氧化物電解質物電解質三祥新材東方鋯業上海洗霸硅基負極硅基負極貝特瑞杉杉股份璞泰來道氏技術硅寶科技翔豐華石大勝華尚太科技中科電氣鋰金屬負極鋰金屬負極贛鋒鋰業天齊鋰業盛新鋰能中一科技新型正極材料新型正極材料添加劑添加劑碳納米管(碳納米管(CNT)導電劑導電劑容百科技當升
78、科技振華新材格林美中偉股份廈鎢新能天奈科技道氏技術捷邦科技固態電池固態電池先導智能贏合科技利元亨海目星曼恩斯特納科諾爾固態電池設備固態電池設備固態電池設備固態電池設備橙色字體為非上市公司,黑色為上市公司。截至2025年3月5日。27電池環節:領先電池企業積極布局固態電池電池環節:領先電池企業積極布局固態電池3.3資料來源:電動卡車觀察,上海證券報,NE時代新能,各公司公告,wind,平安證券研究所鋰電池領先企業積極布局固態電池,引領固態電池向產業化邁進。鋰電池領先企業積極布局固態電池,引領固態電池向產業化邁進。國內鋰電池企業實力出色,積極布局下一代電池技術,推動固態電池邁向產業化。技術路線方面
79、,硫化物路線成為領先企業主攻方向(寧德、國軒、比亞迪),氧化物因工藝成熟成為初創型企業首選(清陶、衛藍)。量產節奏方面,半固態電池有望在2025年前后規?;b車,而全固態電池的量產或將集中于2027-2030年。產品參數方面,已公布的電池樣品能量密度通常在350Wh/kg上下,未來計劃實現量產和裝車的電池能量密度在400Wh/kg。國內鋰電池企業固態電池研發進展和量產規劃整理國內鋰電池企業固態電池研發進展和量產規劃整理企業名稱企業名稱技術路線技術路線研發進展研發進展量產規劃量產規劃寧德時代寧德時代硫化物電解質路線為主,同步研發氧化物體系30Ah硫化物全固態電池樣品達350 Wh/kg,循環20
80、00次2027年小批量生產全固態電池比亞迪比亞迪高鎳三元+硅基負極+硫化物-鹵化物復合電解質,兼容磷酸鐵鋰技術2024年下線60Ah全固態電池,能量密度400 Wh/kg,支持-40低溫啟動2027年示范裝車,2030年大規模量產億緯鋰能億緯鋰能硫化物-鹵化物復合電解質路線2022年完成技術定型進入裝車驗證2026年推出高功率固態電池,2028年實現400 Wh/kg目標國軒高科國軒高科硫化物全固態電池,同步開發鹵化物路線30Ah“金石電池”通過200熱箱測試,能量密度350 Wh/kg2027年小批量裝車測試,2030年實現量產蜂巢能源蜂巢能源硫化物全固態電池,匹配高鎳三元正極和硅碳負極20
81、Ah全固態電芯能量密度380 Wh/kg2030年后覆蓋800公里以上高端車型贛鋒鋰業贛鋒鋰業金屬鋰負極+硫化物電解質組合重慶銅梁基地金屬鋰產能600噸/年,第二代半固態電池能量密度400 Wh/kg2030年實現全固態電池量產,重點布局儲能和高端電動車中創新航中創新航硫化物電解質+高鎳三元正極實驗室樣品能量密度430 Wh/kg,容量超50Ah2027年量產裝車鵬輝能源鵬輝能源氧化物復合固態電解質+硅基負極第一代20Ah全固態電池能量密度280Wh/kg,-2085穩定充放,通過針刺試驗計劃2025年完成中試線建設,2026年量產清陶能源清陶能源氧化物+聚合物復合電解質(IPC體系),正極從
82、三元高鎳向鎳錳升級全固態電池能量密度超400 Wh/kg,與上汽合作建量產線2026年四季度量產,2027年一季度裝車衛藍新能源衛藍新能源氧化物+聚合物路線,與蔚來合作開發半固態電池150kWh半固態電池包能量密度360 Wh/kg,2024年小批量交付2027年實現全固態電池量產,遠期規劃產能超100GWh28固態電解質環節:硫化物、氧化物路線并進,領先企業側重硫化物體系固態電解質環節:硫化物、氧化物路線并進,領先企業側重硫化物體系3.3資料來源:各公司公告、官網,wind,互動易,DT先進電池,平安證券研究所國內材料企業積極布局固態電解質,硫化物路線居多。國內材料企業積極布局固態電解質,硫
83、化物路線居多。固態電解質是固態電池材料體系革新的起點,可以提高電池的電壓窗口,為鋰電池能量密度的提升提供可能。當前固態電解質面臨的技術難點包括改善界面接觸問題、提升材料自身的離子電導率和穩定性等。國內材料企業積極布局固態電解質,產品包括硫化物或氧化物固態電解質及其前驅體。硫化物電解質離子電導率較高,理論能量密度和倍率較優,成為多家領先材料企業的選擇;氧化物電解質穩定性和安全性優良,也有若干企業布局。國內企業固態電解質研發進展和量產規劃整理國內企業固態電解質研發進展和量產規劃整理企業名稱企業名稱技術路線技術路線研發及產業化進展研發及產業化進展硫化物硫化物路線路線容百科技容百科技 硫化物+氧化物+
84、鹵化物三線布局硫化物固態電解質、鹵化物固態電解質及氧化物固態電解質等關鍵材料,在國內外多家整車及電芯客戶的測試中均呈現性能領先。硫化物電解質計劃2025年推進量產。當升科技當升科技 硫化物+氧化物雙路線公司已系統布局氧化物、硫化物等固態電解質,與清陶、輝能、贛鋒鋰電、衛藍新能源等國內外主要固態電池客戶建立了緊密戰略合作關系,實現批量出貨。恩捷股份恩捷股份 硫化物(高純硫化鋰+電解質膜)固態用高純硫化鋰已完成小試噸級年產能建設和運行,百噸級硫化鋰中試正加快推進;正在搭建10噸級的硫化物固態電解質生產線。天賜材料天賜材料 硫化物公司利用現有的液態鋰鹽生產平臺,開發了硫化鋰路線的固態電解質,并配合硫
85、化物固態電解質開發對應的添加劑,現階段主要配合下游電池客戶做材料技術驗證,計劃在2025年建設中試產線,小批量生產應用。瑞泰新材瑞泰新材 聚合物-硫化物復合體系與寧德時代合作開發硫化物前驅體,完成實驗室級樣品驗證。公司生產的LiTFSI可作為聚合物/硫化物/氧化物固態電解質添加劑,已形成批量銷售。中科固能中科固能硫化物固態電解質&硫化物固態電解質膜中科院物理所硫系全固態電池技術產業化的唯一平臺,已建設世界首條百噸級固態電解質產線。預計2025-2026年具備滿產能力。瑞逍科技瑞逍科技 硫化物全固態硫化物固態電解質已實現噸級量產;位于浙江衢州龍游縣的硫化物固態電解質生產基地開工建設氧化物氧化物路
86、線路線三祥新材三祥新材氧化物(LLZO/LLZTO)+氯化物(鋯基)雙路線氧化物電解質完成送樣測試,氯化物電解質實現小批量供貨;與清陶能源合作開發鋯基材料東方鋯業東方鋯業 氧化物(LLZO/LLZTO)為主二氧化鋯樣品通過固態電池廠商驗證,適配硫化物體系開發中上海洗霸上海洗霸 氧化物(LLZTO)+硅碳負極協同開發與中科院合作研發室溫電導率1.0mS/cm的LLZTO粉體;硅碳負極循環500次膨脹率僅3%29負極環節負極環節|硅基負極:優勢挑戰并存,有望在液態和固態電池中逐步滲透硅基負極:優勢挑戰并存,有望在液態和固態電池中逐步滲透3.3硅硅基負極作為下一代負極材料,理論性能優異,但研發和產業
87、化面臨一些挑戰?;摌O作為下一代負極材料,理論性能優異,但研發和產業化面臨一些挑戰。石墨負極是現階段鋰電池采用的主流負極材料,其比容量的發揮已接近理論值(372 mAh/g),需要開發新的負極材料。硅基負極理論比容量高,Si完全鋰化至Li4.4 Si時理論比容量可達到4 200 mAh/g,且天然資源豐富、成本低廉,被視為下一代鋰電池的重要材料。與此同時,硅基負極充放電時體積膨脹問題嚴重,導致較為嚴重的能量衰減問題,限制了其產業化應用。硅基負極有望在液態電池和固態電池中逐步滲透。硅基負極有望在液態電池和固態電池中逐步滲透。硅基負極這一概念并非固態電池專屬,作為新一代負極材料,硅基負極在液態和固
88、態電池中均有滲透潛力。除了材料自身體積膨脹和導電性問題外,硅基負極在液態電池中主要面臨SEI膜不穩定導致的活性材料消耗問題,固態電池中則需解決界面接觸問題和電解質機械性能等問題。業內通過納米化、與碳材料復合等方式解決硅基負極應用問題,逐步推動其走向產業化,在液態和固態電池中應用。硅基負極失效機制硅基負極失效機制*正文中石墨和硅碳負極理論比容量數據亦來自鋰離子電池硅基負極研究進展,白羽等資料來源:白羽等鋰離子電池硅基負極研究進展,平安證券研究所體積膨脹:體積膨脹:硅材料在充放電過程中體積膨脹問題嚴重,導致電極材料粉碎、電極結構坍塌,循環壽命驟降。導電性差:導電性差:硅本征導電性低,需依賴導電劑(
89、如碳材料)和納米結構設計(如多孔硅、硅碳復合)改善。自身特性自身特性液態電池液態電池應用應用固態電池固態電池應用應用SEISEI膜不穩定:膜不穩定:液態電解質中,硅表面SEI膜因反復膨脹/收縮而破裂,持續消耗電解液和活性鋰,加劇容量衰減。界面接觸惡化:界面接觸惡化:固態電池中不存在SEI膜不穩定的問題,但固態電解質與硅負極間剛性接觸,硅膨脹易導致界面剝離,離子傳輸受阻,內阻升高。電解質彈性電解質彈性/韌性要求:韌性要求:固態電解質的機械強度可以部分緩解硅基負極的體積膨脹問題,但需固態電解質自身具備一定彈性。目前硫化物/氧化物等固態電解質較脆。壓力管理:壓力管理:固態電池需外部壓力維持界面接觸,
90、硅膨脹可能破壞壓力均勻性,影響電池可靠性。硅基負極在液態和固態電池中的應用難點硅基負極在液態和固態電池中的應用難點30負極環節負極環節|硅基負極:多家廠商已有千噸級以上產能布局硅基負極:多家廠商已有千噸級以上產能布局3.3材料環節參與者積極推動硅基負極的研發和產業化。材料環節參與者積極推動硅基負極的研發和產業化。根據我們整理公司公告,多家企業已布局千噸級以上硅基負極產能,并在客戶處測試和驗證,有望逐步走向產業化,在液態和固態電池中得到應用。國內企業硅基負極材料研發進展和量產規劃整理國內企業硅基負極材料研發進展和量產規劃整理企業名稱企業名稱布局重點布局重點研發進展研發進展產業化進展產業化進展貝特
91、瑞貝特瑞硅碳、硅氧、新型氣相硅布局硅碳、硅氧及新型氣相硅三條技術路線,新型氣相沉積法硅碳產品獲全球多家主流動力客戶認可,預計2025年批量供應。公司快充型硅碳負極通過領先3C電池廠商測試,已固態電池等領域小批量應用。擁有5000噸/年硅基負極產能(2025.2調研公告),出貨量行業領先,深圳在建項目將根據市場需求逐步釋放產能。杉杉股份杉杉股份 硅碳、硅氧公司硅氧產品已批量供應海外客戶,硅碳產品在客戶測試中表現出色。公司已開發針對固態電池用的硅碳負極產品,在客戶處進行多輪測試;固態電解質復合型負極材料正在開發中。已布局寧波4萬噸一體化硅基負極產能基地,一期產能建設中,預計2024 年年底投試產。
92、璞泰來璞泰來硅碳負極公司硅碳負極產品已小批量供應下游消費電子客戶(2024.11調研公告)。公司加快推進安徽蕪湖硅基負極項目進度,預計2025年上半年,首批硅碳負極產能有望建成投產。道氏技術道氏技術硅碳負極公司通過創新技術完成高強度多孔碳的自制和球形球貌的控制。以公司自研多孔碳為基體制得的硅碳負極測試首效較高,半電池0.8V首效87%以上。公司硅碳負極月產噸級產線已經建成,未來將大力擴張硅碳負極產能,預計2025年建成年產1000噸產線,供貨更多客戶。硅寶科技硅寶科技硅碳負極公司自2015年布局硅碳負極材料,形成硅碳、硅氧等產品;2019年建成50噸/年中試線。2024年,公司硅碳負極產品已逐
93、步實現銷售。2021年底,公司投資5.6億元建設5萬噸/年硅碳負極及專用粘合劑項目,截至2024年11月,該項目一期3000噸/年硅碳負極材料項目正在設備安裝和調試階段。2023年4月,公司租用廠房建成的1000噸/年硅碳負極生產線投入使用。翔豐華翔豐華硅碳負極公司已涉及硅碳負極、硬碳負極、B型-二氧化鈦、石墨烯等新型碳材料領域,持續深化技術研發與應用探索。公司硅碳負極正在進行客戶配套中試,具備產業化基本條件(2024.11)。石大勝華石大勝華硅碳負極根據2024半年報,公司沉積硅碳中試線(預算0.2億元)正在建設中。公司現有1000噸/年硅碳負極材料生產線,產品為高首效型硅氧碳負極材料。(2
94、024.5)根據2024半年報,公司3萬噸/年硅基負極項目(預算5.7億元)正在建設中。尚太科技尚太科技硅碳負極硅碳負極材料作為尚太科技2024年重點研發方向之一,已經組建了成熟的技術團隊,并構建相應中試生產線-中科電氣中科電氣硅碳負極公司有硅基負極材料(包括面向固態電池的硅碳負極)產品布局。硅基負極目前已建設完成中試產線,且有產品向客戶送樣測試并獲得認可。*石墨和硅碳負極理論比容量數據來自鋰離子電池硅基負極研究進展,白羽等資料來源:各公司公告,wind,平安證券研究所31負極環節負極環節|鋰金屬負極:性能潛力優良,發展階段較早鋰金屬負極:性能潛力優良,發展階段較早3.3資料來源:各公司公告,
95、wind,平安證券研究所鋰金屬負極:性能潛力優良的新型負極材料。鋰金屬負極:性能潛力優良的新型負極材料。電池能量密度由材料比容量和正負極電位差共同決定。鋰金屬負極理論比容量高(3860mAh/g),電化學電位低(-3.04V),同時自身密度低(0.59g/cm),有望成為下一代高能量密度電池的理想負極材料。同時,鋰金屬負極允許鋰直接沉積在負極上,有望大幅提升充電速度。理論高能量密度和快充性能下,鋰金屬負極具有優良的開發前景。電解液電壓窗口較窄,高電壓窗口的固態電解質對鋰金屬負極的兼容性更好,為其應用提供了基礎。鋰金屬負極的研發仍面臨挑戰,固態電池或將成為適配場景。鋰金屬負極的研發仍面臨挑戰,固
96、態電池或將成為適配場景?,F階段,鋰金屬負極的應用面臨以下難點:1)鋰)鋰枝晶問題:枝晶問題:鋰在充放電過程中易形成枝晶,導致電池短路和安全風險。2)界面穩定性:)界面穩定性:鋰金屬與電解質之間的界面反應性強,需開發穩定的SEI膜或固態電解質。3)體積變化:)體積變化:鋰金屬在充放電時體積變化大,需設計三維多孔支架或合金化以緩解。固態電解質有望抑制鋰枝晶和界面反應問題,固態電池體系的發展有望為鋰金屬負極帶來新機遇?,F階段,鋰金屬負極發展階段較早,處于從實驗室向產業化過渡的階段,部分企業如贛鋒鋰業、寧德時代已發布基于鋰金屬負極的固態電池樣品。未來,隨著技術進步和成本降低,鋰金屬負極有望在全固態電池
97、中逐步得到應用。國內企業鋰金屬負極材料研發進展和規劃整理國內企業鋰金屬負極材料研發進展和規劃整理企業名稱企業名稱研發進展研發進展贛鋒鋰業贛鋒鋰業公司擁有全球最大的金屬鋰產能,公司的超薄鋰帶產品是固態電池負極的關鍵技術,公司目前該產品的生產制造在全球范圍內屬于領先地位。同時公司也布局了不同種類的固態電池材料體系以及技術儲備。天齊鋰業天齊鋰業公司重慶銅梁生產基地是公司金屬鋰生產工廠,目前年產能600 噸,對公司在固態電池領域布局具有重要意義。另外,在研發方面,公司在鋰資源綜合利用和固態電池關鍵核心材料領域有3項科技成果經權威機構認定達到國際水平。公司子公司已與衛藍新能源合資成立天齊衛藍固鋰新材料(
98、深圳)有限公司,開展負極預鋰化和鋰金屬負極材料研發。盛新鋰能盛新鋰能公司通過子公司盛威鋰業規劃了年產1000噸金屬鋰項目。盛威鋰業集金屬鋰系列產品的研發、生產、銷售于一體,主要產品包括鋰錠、鋰粒(片)、及鋰帶等一系列金屬鋰及鋰系合金產品,客戶涵蓋鋰電池、航空航天、醫藥、冶煉等行業。項目總體規劃年產1,000噸金屬鋰,目前已建成產能500噸,剩余產能在積極建設中。中一科技中一科技公司開發了應用于固態電池的鋰-銅金屬一體化復合負極材料等相關技術,將根據市場需求情況進行相關產品的生產和銷售。32正極環節:正極材料持續革新,富鋰錳基、高壓鎳錳酸鋰是下一代技術正極環節:正極材料持續革新,富鋰錳基、高壓鎳
99、錳酸鋰是下一代技術3.3資料來源:CNKI,鋰電中國,儲能科學與技術,平安證券研究所正極材料持續革新,超高鎳三元有望逐步滲透,遠期富鋰錳基和高壓鎳錳酸鋰有望投入應用。正極材料持續革新,超高鎳三元有望逐步滲透,遠期富鋰錳基和高壓鎳錳酸鋰有望投入應用。在提高鋰電池能量密度的需求下,正極材料正在不斷革新。目前固態電池正極材料主要沿用高鎳三元路線,向超高鎳方向過渡;后續富鋰錳基、高壓鎳錳酸鋰等新型正極材料也有望逐步投入使用。固態電解質電壓窗口較電解液更高,可兼容更高能量密度和電壓平臺的電極材料,為正極材料的迭代升級打開空間。長遠來看,固態電池體系和新型正極材料有望協同發展,新型正極材料有望在固態電池中
100、逐步滲透。新型正極材料性能和發展路徑新型正極材料性能和發展路徑高鎳三元材料高鎳三元材料超高鎳三元材料超高鎳三元材料富鋰錳基材料富鋰錳基材料高壓尖晶石鎳錳酸鋰高壓尖晶石鎳錳酸鋰比容量(比容量(mAh/g)200(NCM811)215250146.7電壓平臺(電壓平臺(V)3.62(與石墨負極搭配)3.62(與石墨負極搭配)2.5-4.44.7優勢優勢技術成熟度高,能量密度提升潛力大能量密度高,適合高能量需求場景成本低,能量密度高,循環壽命長高能量密度,成本優勢顯著,倍率性能好挑戰挑戰熱穩定性差,安全性需進一步優化界面穩定性差,循環壽命有待提升電子電導率低,倍率性能差,首次庫倫效率低(75%),循
101、環容量及電壓衰減嚴重界面穩定性差,電壓平臺過高導致正極界面不穩定產業化路徑產業化路徑短期內主流應用,逐步向超高鎳過渡逐步替代高鎳三元,應用于高端市場可與現有三元、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰混合使用,降低電壓,提早商業化通過金屬摻雜、氧化物包覆及復合正極等路徑解決界面穩定性問題33正極環節:國內材料企業積極布局下一代技術正極環節:國內材料企業積極布局下一代技術3.3資料來源:各公司公告,wind,平安證券研究所正極環節:國內材料企業積極布局下一代技術。正極環節:國內材料企業積極布局下一代技術。我們整理了國內材料企業在新型正極材料領域的布局。多數企業已有超高鎳三元產品布局,進入客戶驗證階段或小批量出貨,部分
102、企業正在推動超高鎳產品在固態電池中的應用。富鋰錳基和高壓鎳錳酸鋰屬于下一代材料,國內企業積極推動研發和認證,后續有望逐步實現產業化。公司名稱公司名稱產品布局產品布局研發進展或規劃研發進展或規劃容百科技容百科技超高鎳三元、富鋰錳基、高壓鎳錳酸鋰重要國際客戶的高鎳、超高鎳產品進入量產認證階段,國內產線已通過國際客戶審核,海外產線進入實質性改造階段。公司超高容量三元正極、全固態三元正極在部分電芯客戶端已進入中試驗證階段。2024年前三季度,公司半固態電池用超高鎳三元正極材料保持穩定出貨,同時,公司也在和下游客戶、高校等合作相關項目,持續開發下一代更高能量密度的半固態電池正極材料。公司富鋰錳基正極材料
103、、尖晶石鎳錳酸鋰正極材料的開發性能持續領先,測試規模已達噸級水平。當升科技當升科技超高鎳三元;富鋰錳基固態鋰電材料方面,公司研發的高電化學活性、超高鎳固態專用大尺寸單晶正極材料,因其卓越的性能和可靠性,獲得固態電池領先企業高度認可,在業內率先實現批量裝車應用。公司與清陶、輝能、贛鋒鋰電、衛藍新能源等固態電池客戶建立了戰略合作關系,材料產品已有批量出貨。富鋰錳基材料方面,公司高容量高密度富鋰錳基材料性能指標在行業內處于領先水平,已完成關鍵客戶導入并逐步放量。振華新材振華新材超高鎳三元;富鋰錳基針對固態電池體系的超大單晶高鎳正極材料,根據客戶要求進行的定制化樣品制備,目前已成功送樣。富鋰錳基材料方
104、面,公司開發了多晶及不同尺寸的單晶正極材料,材料的結構穩定性好,首效高,容量高,已實現噸級批量生產。格林美格林美超高鎳三元;富鋰錳基公司早在2019年就開始開發針對固態電池的前驅體材料,包括高鎳、超高鎳以及富鋰錳基正極材料,且均有噸級以上產品出貨。公司9系超高鎳四元前驅體、9系超高鎳四元核殼前驅體進入量產認證階段,9系正極材料解決超高鎳體系晶格畸變、結構坍塌、金屬析出和熱穩定性差等產業化難題。富鋰錳基前驅體綠色無氨工藝開發定型,面向超高電壓應用領域,進入噸級量產認證階段。中偉股份中偉股份超高鎳三元公司固態電池前驅體已通過國外客戶認證且實現小批量供貨,高鎳單晶和多晶均進入噸級供貨階段,國內國外均
105、有覆蓋;8系以上高鎳前驅體將在固態電池中持續發力。公司中鎳多晶高電壓、超高鎳多晶前驅體已通過國際核心客戶認證。廈鎢新能廈鎢新能新路線氧化物固態電池正極材料已實現供貨;硫化物固態電池正極材料方面,公司與下游客戶在技術研發上保持密切交流合作。公司與知名電池企業合作研發的NL全新結構正極材料,其結構比較穩定,層間距更寬,鋰離子脫放過程中形變很小,固-固界面不易被破壞,且該全新結構正極材料在能量密度、倍率、循環等主要性能上都顯著優于傳統的鈷酸鋰、三元材料等正極產品。國內企業新型正極材料研發進展和規劃整理國內企業新型正極材料研發進展和規劃整理34碳納米管(碳納米管(CNT)導電劑:快充、固態電池等趨勢驅
106、動滲透率提升)導電劑:快充、固態電池等趨勢驅動滲透率提升3.3導電劑是鋰電池正負極材料中使用的添加劑。導電劑是鋰電池正負極材料中使用的添加劑。導電劑是鋰電池常用的添加劑,添加在正負極材料中,提高電極導電性。正極材料(磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、高鎳三元等)中,導電劑可填充活性物質空隙,降低內阻;負極材料(石墨、硅基)中,導電劑可緩解體積膨脹問題,改善電池循環性能。導電劑材料包括炭黑類、碳納米管、導電石墨類、VGCF(氣相生長碳纖維)和石墨烯等。碳納米管(碳納米管(CNT)導電劑前景可期。)導電劑前景可期。與炭黑等傳統導電劑相比,碳納米管材料具有優異的導電性、機械強度和柔韌性。作為導電劑中相對高端的選擇,
107、碳納米管或將受益于下游應用端快充性能提升趨勢、高鎳三元正極和硅碳負極的滲透,以及固態電池產業的發展。在固態電池中,碳納米管或將成為其導電劑的重要選擇。一方面,固態電解質離子電導率較差,需要提高電極導電性作為彌補,而碳納米管材料可以形成三維導電網絡,高效提升電極導電性;另一方面,碳納米管導電劑可以增強電極機械性能,緩沖充放電過程中的體積變化,抑制鋰枝晶或硅基負極膨脹問題。國內參與者中,天奈科技在碳納米管環節市場份額領先,道氏技術、捷邦科技亦有該產品布局。國內企業碳納米管導電劑研發進展和規劃整理國內企業碳納米管導電劑研發進展和規劃整理企業名稱企業名稱研發進展研發進展天奈科技天奈科技根據高工產研(G
108、GII)以及起點研究院數據,2021 年至 2023 年,公司碳納米管導電漿料市場占有率分別為43.4%、40.3%和 46.7%,三年份額均為行業第一。公司是全球范圍內少數可量產單壁碳納米管產品的企業。公司單壁碳納米管及其復合產品性能優勢突出,且兼具性價比優勢。固態電池的研發與生產要求更高端(更高代際)、用量更大的CNT產品。國內多家固態電池廠商已成為公司客戶。道氏技術道氏技術公司單壁管粉體產品性能從純度、比表、GD值與進口單壁管性能相當,甚至在雜質金屬元素含量等指標上要優于進口單壁管。在單壁管漿料方面,公司采用自研分散劑,在粘度、固含量等指標上優于進口單壁管漿料。公司單壁管產品已在日、韓客
109、戶端測試通過,在國內3C電池客戶中軟包測試通過,動力電池客戶測試中。單壁管粉體產品需求旺盛,公司計劃于2025年底建成10噸/月的產能,以滿足客戶需求。公司單壁碳納米管產品已送樣太藍、衛藍等固態電池廠商,已獲得某固態電池廠商訂單并小批量出貨。捷邦科技捷邦科技在鋰電池領域,公司已開發出在力學、導電等方面有相對優勢的碳納米管產品,并已取得寧德時代、比亞迪、億緯鋰能、孚能科技、正力新能、鵬輝能源、多氟多等客戶的合格供應商代碼,部分客戶已實現量產交貨。資料來源:各公司公告,wind,GGII,起點鋰電,平安證券研究所35設備環節:固態電池生產工藝與液態鋰電池區別較大,帶來設備需求設備環節:固態電池生產
110、工藝與液態鋰電池區別較大,帶來設備需求3.3資料來源:FraunhoferSolid-StateBattery Roadmap 2035+,平安證券研究所全固態電池與液態鋰離子電池生產工序有較大區別。全固態電池與液態鋰離子電池生產工序有較大區別。全固態電池尚未大規模生產,生產工序并未完全定型,但與現行成熟的液態鋰電池工序存在較大區別。前段:電解質與電極制備環節,前段:電解質與電極制備環節,液態電池正極采用濕法涂布工藝,而固態電池對濕法工藝中的溶劑較為敏感,需考慮干法電極工藝和固態電解質成膜工藝,將電極與電解質粉末混合后燒結/壓延,或通過CVD沉積等方法,形成穩定結合的正極層和固態電解質膜。中段
111、:電芯組裝中段:電芯組裝環節,環節,固態電池因電解質脆性高,無法采用液態電池的卷繞工藝,需使用高精度疊片機實現“正極-電解質-負極”多層堆疊,且需層壓步驟(引入等靜壓機)提升界面接觸。后段:化成與封裝后段:化成與封裝環節,環節,固態電池生產工序相對簡化:無需電解液注入和脫氣步驟,且化成和老化時間縮短。根據Fraunhofer Solid-State Battery Roadmap 2035+報告,固態電池生產工序與現行的液態鋰離子電池工序相似度在20%-60%。固態電池生產工藝的改變將帶來新的設備需求。固態電池生產工藝的改變將帶來新的設備需求。固態電池與液態鋰離子電池工藝流程比較固態電池與液態
112、鋰離子電池工藝流程比較生產工序生產工序鋰離子電池鋰離子電池氧化物固態氧化物固態電池電池硫化物固態硫化物固態電池電池聚合物固態聚合物固態電池電池長期目標長期目標前段工序前段工序:電解質與電極制備負極濕法加工濕法加工漿料混合和涂布,干燥,壓延擠壓工藝(鋰金屬負極)擠壓工藝(鋰金屬負極)擠壓,壓延,層壓原位鋰負極形成濕法加工(硅基負極)濕法加工(硅基負極)漿料混合和涂布,干燥,壓延復合正極濕法加工濕法加工漿料混合和涂布,干燥,壓延濕法加工濕法加工漿料混合和涂布,干燥,低溫燒結濕法加工濕法加工漿料混合和涂布,干燥,壓延擠壓工藝擠壓工藝擠壓,壓延干法工藝或綠色溶劑工藝隔膜/電解質擠壓工藝擠壓工藝干法擠壓
113、工藝(PP)濕法擠壓工藝(PE)濕法加工濕法加工漿料混合和涂層,高溫燒結,層壓,低溫燒結濕法加工濕法加工漿料混合和涂層,干燥,壓延擠壓工藝擠壓工藝擠壓,壓延干法工藝或綠色溶劑工藝中段工序中段工序:電芯組裝卷繞/疊片,極耳焊接與封裝疊片、層壓,無電解液注入和脫氣后段工序后段工序:化成與封裝電解液注入,化成,脫氣和密封,老化無電解液注入和脫氣化成和老化時間短于液態電池完全省略化成和老化橙色:與現有液態鋰離子電池工藝完全不同;藍色:與現有工藝既有相似性,也有區別灰色:與現有工藝基本相同36設備環節:設備路線尚未定型,設備企業積極布局核心工藝設備設備環節:設備路線尚未定型,設備企業積極布局核心工藝設備
114、3.3資料來源:電池中國,高工鋰電,各公司公告,wind,平安證券研究所固態電池大規模生產工藝尚未定型,設備路線亦不設備路線亦不固定固定。鋰電設備企業和電池企業正聯合開展設備及工藝開發工作,設備存在一定程度的定制化。固態電池主要工藝設備包括干法電極設備、各類固干法電極設備、各類固態電解質成膜設備、切疊設備和等靜壓機等態電解質成膜設備、切疊設備和等靜壓機等。鋰電設備領先企業積極開發固態電池關鍵設備,并力求提供整線解決方案。國內鋰電設備企業固態電池設備布局國內鋰電設備企業固態電池設備布局前段:電解前段:電解質與電極制質與電極制備備中段:電芯中段:電芯組裝組裝后段:化成后段:化成與封裝與封裝復合復合
115、電極制備:電極制備:干法/濕法電極涂布機電解質層制備:電解質層制備:不同路線所需成膜設備不同,且方案多樣。硫化物硫化物可采用干法纖維化一體機、高壓輥壓機;氧化物氧化物可采用濕法涂布設備、干法熱壓機、薄膜沉積設備;聚合物聚合物可使用濕法涂布機、干法擠出機等。疊片:疊片:疊片設備。固態電池不易使用卷繞設備;疊片設備需適應固態電解質的脆性特性,且精度和穩定性要求更高。層壓:層壓:等靜壓機,用于改善界面接觸?;煞秩荩夯煞秩荩盒枰邏夯煞秩菰O備。常規電池化成壓力要求3噸-10噸,固態電池壓力要求更高,在60噸-80噸。企業企業設備環節進展設備環節進展先導智能先導智能公司具有固態電池整線設備固態電池
116、整線設備提供能力,固態電池設備采用高度集成化設計與設備工藝,產線最高效率可達32PPM,處于全球領先水平??商峁┕虘B電池各環節關鍵設備,包括固態電極制備固態電極制備、固態電解質膜制備及復合固態電解質膜制備及復合、裸電芯組裝、除氣封裝、化成分容等環節。公司固態電池干法剪切混料設備干法剪切混料設備、成膜復合設備成膜復合設備、固態電池切疊設備固態電池切疊設備均已實現交付。贏合科技贏合科技2024年,公司濕法固態極片涂覆設備濕法固態極片涂覆設備發貨國內領先客戶。固態電池輥壓設備輥壓設備方面,2024年公司推出第三代干法攪拌纖維化干法攪拌纖維化+干法成膜全固態干法成膜全固態工藝工藝,可提升極片制造效率,
117、節約生產成本,產品具備高壓實密度和高能量密度。利元亨利元亨公司已為清陶能源陸續提供化成分容、激光焊接、激光模分一體機、電芯裝配線化成分容、激光焊接、激光模分一體機、電芯裝配線等設備,主要設備已完成交付。已成功開發干法電極、固態電解質壓制轉印、鋰銅復合設備干法電極、固態電解質壓制轉印、鋰銅復合設備等關鍵設備樣機,并在極片絕緣膠框成形設備、高壓化成分容設備等方面取得了階段性成果。已實現全固態電池量產全線工藝覆蓋全線工藝覆蓋,有整線解決方案及關鍵工段設備供應能力。2024年,公司中標國內領先企業硫化物固態電池整線項目。海目星海目星公司是欣界能源固態電池的生產設備整線供應整線供應商。公司在前段極片激光
118、設備極片激光設備、中段特種疊片特種疊片等幾款關鍵設備上具有獨特的技術和創新實力。2024年8月,公司已經實現固態電池設備的量產訂單簽約,簽約金額約為4億元,這是行業內首家高能量鋰金屬固態電池設備的量產訂單。曼恩斯特曼恩斯特公司在固態電池領域初步完成“濕法+干法”工藝裝備雙線布局,在干法前段設備、干法前段設備、陶瓷化材料應用、雙層涂布及自動閉環控制陶瓷化材料應用、雙層涂布及自動閉環控制等方面有技術沉淀。2024年,公司為國內外多家企業提供了干法工藝測試實驗,混合設備、雙螺桿擠出設備、多輥成膜設備等產品均有訂單貢獻;同年12月,公司成功中標了國內領先電池企業的固態電池設備采購項目。納科諾爾納科諾爾
119、已研發高精度鋰帶壓延、負極補鋰、材料覆合一體機高精度鋰帶壓延、負極補鋰、材料覆合一體機,在研超高壓、等靜壓超高壓、等靜壓等設備。公司合資設立的公司清研納科,已推出干法電極成型復合一體機干法電極成型復合一體機,實現了電極膜成型以及與集流體復合的一體化,獲得國內領先客戶的訂單。固態電池各工藝段所需設備固態電池各工藝段所需設備二、需求端:動力、消費、低空等領域潛力出色二、需求端:動力、消費、低空等領域潛力出色目錄目錄CON TEN TS一、固態電池概述:突破電池性能瓶頸的重要技術一、固態電池概述:突破電池性能瓶頸的重要技術三、供給端:技術與日俱進,產業鏈百舸爭流三、供給端:技術與日俱進,產業鏈百舸爭
120、流37四、投資建議及風險提示四、投資建議及風險提示38要點總結要點總結固態電池:突破電池性能瓶頸的重要技術,前景可期。固態電池:突破電池性能瓶頸的重要技術,前景可期。固態電池是采用固態電解質的鋰離子電池。固態電解質熱穩定性和電化學穩定性優于常見的電解液,使其理論上可適配更高能量密度的正負極材料體系,并實現更高的本征安全性,因此,固態電池有望突破現有液態鋰電池材料體系的性能瓶頸。根據固態電解質的不同,固態電池技術路線可分為硫化物/氧化物/聚合物/鹵化物等路線;其中氧化物和聚合物路線存在“半固態”的過渡方案。固態電池前景廣闊,我國政策端重視固態電池路線發展,國內電池企業在硫化物全固態電池、氧化物全
121、固態和半固態電池方面均有布局。需求端:動力、消費、低空等領域潛力出色。需求端:動力、消費、低空等領域潛力出色。當前的技術階段,固態電池產品能量密度和安全性優于液態電池,但循環壽命和充放倍率較差,且成本更高。全球鋰電池主要用于動力、消費、儲能三大場景,各場景對電池性能的要求各有側重。動力和消費電池注重能量密度和安全性,固態電池推廣潛力相對較好;儲能場景更注重循環壽命和成本,固態電池的比較優勢尚不明顯。除三大傳統場景外,低空飛行器、人型機器人等新場景正逐漸興起。eVTOL和人形機器人面臨輕量化和續航挑戰,對電池能量密度的要求大幅提高,固態電池的發展有望成為其產業化的重要助力,而新應用領域的崛起也將
122、為固態電池提供廣闊的新市場。供給端:技術與日俱進,產業鏈百舸爭流。供給端:技術與日俱進,產業鏈百舸爭流。固態電池作為下一代鋰電池技術,其材料體系將不斷革新,向更高能量密度邁進,材料迭代路徑大致遵循“固態電解質新型負極新型正極”的順序。固態電解質多種路線并行,領先企業側重硫化物方向;負極材料正從傳統石墨向硅基負極過渡,遠期將向鋰金屬過渡;正極材料目前以高鎳三元為主,遠期富鋰錳基、高壓鎳錳酸鋰等新型正極有望得到應用。電池企電池企業業憑借對電池系統和量產工藝的理解,成為固態電池研發和材料體系革新的牽頭者,國內企業已公布的全固態電池量產規劃集中于2027-2030年。電解質環節,電解質環節,材料企業布
123、局硫化物和氧化物路線,多數處于中試階段,計劃逐步向量產過渡。負極材料環節,負極材料環節,硅基負極產業化在即,有望在液態和固態電池中逐步滲透,參與者已有千噸級量產產能布局。正極材料環節,正極材料環節,主要企業針對固態電池的超高鎳三元產品已處于認證階段。導電劑環節,導電劑環節,碳納米管或將成為固態電池的重要添加劑,并有望受益于液態電池快充需求和電極材料迭代趨勢,前景可期。設備環節,設備環節,固態電池量產工藝尚未定型,設備路線亦不固定,鋰電設備企業積極開發干法電極設備、固態電解質成膜設備等關鍵設備,并力求提供整線解決方案。投資建議:投資建議:技術進步推動、低空等新場景拉動下,固態電池方興未艾、前景可
124、期。技術進步推動、低空等新場景拉動下,固態電池方興未艾、前景可期。電池環節,電池環節,電池企業是固態電池研發和材料體系革新的牽頭者,推薦技術實力領先的寧德時代寧德時代;固態電池產業化穩步推進的鵬輝能源鵬輝能源。材料環節,材料環節,建議關注扎實布局硫化鋰及硫化物電解質的恩恩捷股份捷股份;硅基負極技術和產能布局領先的貝特瑞貝特瑞;碳納米管賽道市占率領先的天奈科技天奈科技。設備環節,設備環節,建議關注具有固態電池整線供應能力的先導智能先導智能。風險提示:風險提示:1.固態電池技術突破不及預期的風險。2.固態電池量產進度不及預期的風險。3.固態電池下游應用推廣不及預期的風險。39風險提示風險提示1.固
125、態電池技術突破不及預期的風險。固態電池技術突破不及預期的風險。固態電池技術仍面臨離子電導率低、界面阻抗、材料穩定性和相容性等技術瓶頸,產品性能提升需要多方面基礎研究和技術突破。若關鍵技術突破的進度不及預期,可能導致研發進度延遲,影響固態電池產業化進程。2.固態電池量產進度不及預期的風險。固態電池量產進度不及預期的風險。電池從實驗室研發到量產面臨較大挑戰。固態電池的生產工藝復雜,涉及干法電極工藝、固態電解質成膜、界面處理等新工藝,量產和質量控制難度較大。若量產工藝開發進度不及預期,可能導致產品性能不足或成本過高,影響固態電池后續推廣。3.固態電池下游應用推廣不及預期的風險。固態電池下游應用推廣不
126、及預期的風險。與液態電池相比,固態電池性能理論上有全面提升的潛力。但研發和量產中,固態電池材料體系的限制、以及液態鋰電池的迭代升級,可能導致固態電池在部分性能優于液態電池的同時,另一部分性能相對較差,企業需要對下游場景具體性能和成本需求有全面把握。若量產后的固態電池在性能和性價比方面難以形成明顯優勢,可能導致需求端的滲透不及預期。平安證券綜合研究所投資評級:平安證券綜合研究所投資評級:股票投資評級股票投資評級:強烈推薦(預計6個月內,股價表現強于市場表現20%以上)推薦(預計6個月內,股價表現強于市場表現10%至20%之間)中性(預計6個月內,股價表現相對市場表現在10%之間)回避(預計6個月
127、內,股價表現弱于市場表現10%以上)行業投資評級行業投資評級:強于大市(預計6個月內,行業指數表現強于市場表現5%以上)中性(預計6個月內,行業指數表現相對市場表現在5%之間)弱于大市(預計6個月內,行業指數表現弱于市場表現5%以上)公司聲明及風險提示:公司聲明及風險提示:負責撰寫此報告的分析師(一人或多人)就本研究報告確認:本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格。平安證券股份有限公司具備證券投資咨詢業務資格。本公司研究報告是針對與公司簽署服務協議的簽約客戶的專屬研究產品,為該類客戶進行投資決策時提供輔助和參考,雙方對權利與義務均有嚴格約定。本公司研究報告僅提供給上述特定客戶,并不面
128、向公眾發布。未經書面授權刊載或者轉發的,本公司將采取維權措施追究其侵權責任。證券市場是一個風險無時不在的市場。您在進行證券交易時存在贏利的可能,也存在虧損的風險。請您務必對此有清醒的認識,認真考慮是否進行證券交易。市場有風險,投資需謹慎。免責條款:免責條款:此報告旨為發給平安證券股份有限公司(以下簡稱“平安證券”)的特定客戶及其他專業人士。未經平安證券事先書面明文批準,不得更改或以任何方式傳送、復印或派發此報告的材料、內容及其復印本予任何其他人。此報告所載資料的來源及觀點的出處皆被平安證券認為可靠,但平安證券不能擔保其準確性或完整性,報告中的信息或所表達觀點不構成所述證券買賣的出價或詢價,報告內容僅供參考。平安證券不對因使用此報告的材料而引致的損失而負上任何責任,除非法律法規有明確規定??蛻舨⒉荒軆H依靠此報告而取代行使獨立判斷。平安證券可發出其它與本報告所載資料不一致及有不同結論的報告。本報告及該等報告反映編寫分析員的不同設想、見解及分析方法。報告所載資料、意見及推測僅反映分析員于發出此報告日期當日的判斷,可隨時更改。此報告所指的證券價格、價值及收入可跌可升。為免生疑問,此報告所載觀點并不代表平安證券的立場。平安證券在法律許可的情況下可能參與此報告所提及的發行商的投資銀行業務或投資其發行的證券。平安證券股份有限公司2025版權所有。保留一切權利。