1、 敬請參閱最后一頁特別聲明-1-證券研究報告 2023 年 2 月 5 日 行業研究行業研究 半固態電池應運而生,搶占下一代鋰電技術制高點半固態電池應運而生,搶占下一代鋰電技術制高點 動力電池新技術展望系列報告六 電力設備新能源電力設備新能源 全固態電池規?;慨a尚需全固態電池規?;慨a尚需 5 5-1010 年,半年,半固態成過渡期優選。固態成過渡期優選。出于對高能量密度和高安全性電池的追求,各國企業進入軍備競賽階段,加注研發固態電池。但全固態電池還有離子電導率低導致性能變差、成本高昂等缺點有待解決,而半固態電池由于高安全性、長壽命與良好的經濟性,成為液態電池向全固態電池過渡的產品。2022
2、2023 年會有一批領先的半固態電池企業逐漸發布車規級電池,2022 年蔚來發布 ET7、東風發布 E70、嵐圖發布追風等搭載半固態電池的車型,預計半固態電池的商業化轉折點會在 20242025 年,2030 年全固態電池實現商業化應用。固態電池將優先從高端應用市場開始商業化,例如無人機、醫用等領域,逐步向動力及消費電池領域擴展。半固態對產業鏈沖擊有限,固態電解質成膜是關鍵半固態對產業鏈沖擊有限,固態電解質成膜是關鍵。固態電池通常采用軟包+疊片封裝工藝,中后道工序變化大,不需注液化成。作為過渡階段的半固態電池供應鏈與現有供應鏈的重合度很高,隔膜通過復合固態電解質涂層增加了價值量,電解液添加劑對
3、于原位固態化合成復合固態電解質,固態電解質成膜工藝成為關鍵。半固態推動新型添加劑、復合涂層隔膜、凝膠態電解質、高性能正負極等關鍵材料體系的創新。制造成本顯著降低,降本須應用鋰金屬負極。制造成本顯著降低,降本須應用鋰金屬負極。2020 年在固態電池成本構成中,固態電池正極漿料混有部分電解質,成本約 60/kWh,較液態鋰離子電池正極提高了約 50%;未來采用鋰金屬負極可以降本 30%至 60%左右,否則固態電池經濟性不具競爭力;固態電池隔膜成本略高于液態鋰離子電池;裝配與測試成本顯著降低。半固態降本亟需規模效應,我們認為 50GWh 是半固態與液態鋰電池規模效應的臨界點。氧化物體系進展最快氧化物
4、體系進展最快,或疊加聚合物改善界面柔性,硫化物體系遠期技術空間,或疊加聚合物改善界面柔性,硫化物體系遠期技術空間高。高。固態鋰電池的研發路線有聚合物、氧化物和硫化物電解質三種。目前氧化物體系的步調最快,硫化物體系緊隨其后,高能聚合物體系還處于實驗室研發階段。清陶能源現有技術路線是氧化物體系,未來研發聚焦于聚合物與硫化物體系,2020 年已經建成了全國首條固態動力電池規?;a線;衛藍新能源專注于無機氧化物與聚合物固態電解質的研發,有三十年的技術積累優勢,厚積薄發;贛鋒鋰電走氧化物厚膜路線,與孚能科技均已經建成了中試生產線;蜂巢能源的半固態果凍電池已經投產;相較于研發半固態電池,寧德時代偏向于硫
5、化物電解質的開發,同時專注于通過電池結構改性提高性能。投資建議:投資建議:半固態路線對于現有液態鋰離子電池體系更迭小,被視作全固態的過渡路線。衛藍、清陶等一級市場固態電池企業和孚能科技、國軒高科、蜂巢能源等動力企業路線選擇有差異,預計 2023 年陸續看到車端應用。半固態電池增加了固態電解質涂層、原位固態化鋰鹽等材料,建議關注例如鋰鑭鋯氧(LLZO)、磷酸鈦鋁鋰(LATP)、硫化物固態電解質、新型鋰鹽等增量材料供應鏈及其供應商。建議關注:寧德時代、孚能科技、當升科技、華盛鋰電、上海洗霸、東方鋯業、三祥新材、瑞泰新材等。風險分析:風險分析:政策變化影響行業發展的風險;原材料價格大幅波動的風險;鈉
6、離子電池加劇市場競爭的風險;新能源車銷量低于預期的風險。買入(維持)買入(維持)作者作者 分分析師:殷中樞析師:殷中樞 執業證書編號:S0930518040004 010-58452063 分析師:陳無忌分析師:陳無忌 執業證書編號:S0930522070001 021-52523693 聯系人:聯系人:呂昊呂昊 021-52523817 行業與滬深行業與滬深 300300 指數對比圖指數對比圖 -37%-25%-14%-2%10%12/2104/2207/2209/22電力設備新能源滬深300 資料來源:Wind 要點要點 敬請參閱最后一頁特別聲明-2-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新
7、能源 投資聚焦投資聚焦 由于對更高能量密度和更高安全性電池的追求,各國都在加緊固態電池的研發,以期搶占技術制高點。雖然目前要實現全固態鋰離子電池產業化尚需時間,但是半固態電池的研發已經取得一定進展,量產裝車指日可待。我們通過本篇報告全面梳理固態電池的技術、研發進展情況,希望可以給投資者建立相對完整的分析問題的框架。我們的創新之處我們的創新之處 (1)全面梳理了固態電池全產業鏈發展情況以及各部分組件的研發進展;(2)深度分析了半固態制造工藝的變化與技術關鍵,與由此帶來的關鍵材料創新投資機會;(3)進行了固態電池成本分析以及未來降本預測;(4)梳理了國內電池企業的固態電池規劃布局進展。股價上漲的催
8、化因素股價上漲的催化因素 1、固態電池量產、裝車進展超預期;2、鋰價回落,高端鋰離子電池經濟性凸顯;3、固態電解質大規模制備技術取得突破。投資觀點投資觀點 半固態路線對于現有液態鋰離子電池體系更迭小,被視作全固態的過渡路線。衛藍、清陶等一級市場固態電池企業和孚能科技、國軒高科、蜂巢能源等動力企業路線選擇有差異,預計 2023 年陸續看到車端應用。半固態電池增加了固態電解質涂層、原位固態化鋰鹽等材料,建議關注例如鋰鑭鋯氧(LLZO)、磷酸鈦鋁鋰(LATP)、硫化物固態電解質、新型鋰鹽等增量材料供應鏈及其供應商。建議關注:寧德時代、孚能科技、當升科技、華盛鋰電、上海洗霸、東方鋯業、三祥新材、瑞泰新
9、材等。2YnUvYhVtUdYzRzRaQbP7NoMmMoMsRkPmMmOeRoOqO6MqRmMuOqNnRxNpMsO 敬請參閱最后一頁特別聲明-3-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 目目 錄錄 1、技術革新無休止,攻堅固態電池是關鍵技術革新無休止,攻堅固態電池是關鍵 .6 6 1.1、固態電池有望成為下一代高性能鋰離子電池.6 1.2、電解質和界面雙管齊下,構建高性能固態電池.7 1.3、政府扶持、企業角逐,固態電池商業化提速.8 2、全固態商用尚早,半固態可期全固態商用尚早,半固態可期 .1111 2.1、全固態工藝尚不成熟,半固態成為過渡路線.11 2.2、半固態對產業
10、鏈沖擊有限,固態電解質成膜是關鍵.13 2.2.1、軟包+疊片封裝工藝,中后道工序變化大.13 2.2.2、固態電解質成膜工藝是關鍵.14 2.2.3、半固態推動關鍵材料體系創新.14 2.3、固態電池降本任重道遠.18 2.3.1、制造成本顯著降低,降本須應用鋰金屬負極.18 2.3.2、半固態降本亟需規模效應.20 3、半固態裝車在即,從半固態裝車在即,從 0 到到 1 快速成長快速成長 .2020 3.1、半固態電池產業化提速.20 3.2、新老廠商突圍固態技術制高點.20 3.2.1、清陶能源:規?;慨a實現,領跑固態電池行業新格局.21 3.2.2、衛藍新能源:三十年積累,助力固態電
11、池技術革新.23 3.2.3、贛鋒鋰業:押注固態技術,鋰礦巨頭固態技術領先.25 3.2.4、寧德時代:堅持全固態本源,專注硫化物路線.26 3.2.5、國軒高科:三元半固態量產可期,產業鏈拓展逐步升級.27 3.2.6、孚能科技:軟包龍頭引領高端技術,SPS揭開新篇章.28 3.2.7、蜂巢能源:果凍半固態電池發力.29 4、風險提示風險提示 .3030 敬請參閱最后一頁特別聲明-4-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 圖目錄圖目錄 圖 1:鋰電池簡要發展歷程.6 圖 2:液態鋰離子電池與固態電池性能對比.6 圖 3:液態半固態準固態全固態電池的發展路徑.7 圖 4:中國固態電池發展
12、目標和產業技術規劃.8 圖 5:固態電池發展技術路線.12 圖 6:液態鋰離子電池與固態電池工藝路線對比.13 圖 7:清陶能源正負極極片生產工藝流程.14 圖 8:清陶能源固態鋰電池生產工藝流程.14 圖 9:衛藍原位固態化技術.15 圖 10:四種電池結構示意圖.18 圖 11:年產能 6GWh 時電芯生產總成本.19 圖 12:生產設備所需投資.19 圖 13:不同電池的電芯加工步驟的材料、加工成本對比.19 圖 14:各類電池成本拆分情況.20 圖 15:固態電池迭代過程中的材料變化.20 圖 16:清陶能源發展歷程.21 圖 17:清陶能源組織架構(截止到 2022 年 12月 30
13、日).21 圖 18:清陶能源技術優勢.22 圖 19:清陶能源產品介紹.22 圖 20:衛藍新能源發展歷程.23 圖 21:衛藍新能源核心技術.24 圖 22:衛藍新能源鋰離子電池能量密度開發進程.25 圖 23:贛鋒鋰業發展歷程.25 圖 24:贛鋒鋰業固態電池布局.26 圖 25:國軒高科固態電池技術路線圖.27 圖 26:國軒高科固態電池總體目標.27 圖 27:孚能科技大軟包電芯發展規劃.28 圖 28:蜂巢能源發展歷程.29 圖 29:蜂巢能源 NMX 無鈷正極材料核心技術.29 敬請參閱最后一頁特別聲明-5-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 表目錄表目錄 表 1:三大固
14、態電解質體系及特點.7 表 2:主要國家固態電池研究目標.8 表 3:海外公司固態電池研究進展.9 表 4:國內企業布局.10 表 5:國內車企布局.11 表 6:半固態電池與固態電池對比.12 表 7:國內企業電解質添加劑研發進展.15 表 8:國內企業凝膠電解質研發進展.16 表 9:國內企業隔膜研究進展.16 表 10:國內廠家預鋰化技術專利申請情況.17 表 11:國內廠家正極修飾技術專利申請情況.17 表 12:電池能量密度、生產成本對比.18 表 13:混合固態電池實現規模效應后成本預測.20 表 14:清陶能源產業化發展歷程.23 表 15:衛藍新能源歷史融資信息.24 表 16
15、:衛藍新能源產業鏈布局.25 表 17:贛鋒鋰電固態電池產業化進展.26 表 18:孚能科技固態電池產業化進展.28 表 19:蜂巢能源產品及技術優勢.29 敬請參閱最后一頁特別聲明-6-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 1 1、技術革新技術革新無休止,無休止,攻堅固態電池是攻堅固態電池是關鍵關鍵 1.11.1、固態電池有望成為下一代高性能鋰離子電池固態電池有望成為下一代高性能鋰離子電池 鋰離子在正負電極間可逆嵌入是鋰離子電池的電化學基礎,其發展實際上是基于上世紀 70 年后一系列的創新理念和關鍵發現。圖圖 1 1:鋰電池簡要發展歷程:鋰電池簡要發展歷程 資料來源:From soli
16、d-solution electrodes and the rocking-chair concept to todays batteries,Heng Zhang 固態電池和液態鋰電池最大的不同在于,固態電池中固態電解質替代了原本的液態電解質和隔膜。固態電池潛力巨大,有望明顯提升電池的安全性、單體能量密度(350 Wh/kg)和壽命(5000 次),因此,固態電池成為全球相關企業的重點布局方向。圖圖 2 2:液態鋰離子電池與固態電池性能對比:液態鋰離子電池與固態電池性能對比 資料來源:全固態鋰電池技術的研究現狀與展望,許曉雄等 敬請參閱最后一頁特別聲明-7-證券研究報告 電力設備新能源電力設
17、備新能源 固態電池的技術發展采用逐步轉化策略,液態電解質含量逐步下降,全固態電固態電池的技術發展采用逐步轉化策略,液態電解質含量逐步下降,全固態電池是最終形態。池是最終形態。依據電解質分類,鋰電池可分為液態、半固態、準固態和全固態四大類,其中半固態、準固態和全固態三種統稱為固態電池。半固態、準固態和全固態三種統稱為固態電池。圖圖 3 3:液態:液態半固態半固態準固態準固態全固態電池的發展路徑全固態電池的發展路徑 資料來源:全固態鋰電池技術的研究現狀與展望,許曉雄等 1.21.2、電解質和界面雙管齊下,構建高性能固態電池電解質和界面雙管齊下,構建高性能固態電池 (1)構建高性能固態電解質,固態電
18、解質和液態電解質的核心要求一致 固態電解質作為固態電池的核心部件,在很大程度上決定了固態電池的各項性能參數。固態電池距離高性能鋰離子電池系統仍有差距,聚合物、氧化物、硫化物三類固態電解質的性能參數各有優劣。表表 1 1:三大固態電解質體系及特點:三大固態電解質體系及特點 固態電解質類型固態電解質類型 主要研究體系主要研究體系 離子電導率離子電導率 優點優點 缺點缺點 研究方向研究方向 聚合物固態電解質 PEO 固態聚合物體系 室溫:10-7-10-5S/cm;65-78:10-4S/cm 靈活性好 易大規模制備薄膜 剪切模量低 不與鋰金屬反應 離子電導率低 氧化電壓低(100GWh100GWh
19、 成本預測(混合固態:NCM811 電池)1.7:1 1.0:1 0.7:1 資料來源:光大證券研究所預測,根據液態鋰離子電池成本和裝機量規模預測 3 3、半固態裝車在即,從半固態裝車在即,從 0 0 到到 1 1 快速成長快速成長 3.13.1、半固態電池半固態電池產業化提速產業化提速 高安全性、長壽命與良好的經濟性更適合現在的規?;瘧?。在積極推進全固態電池研發的進程中,半固態電池是一個很好的迭代產品。隨著各正負極廠商與電池廠商紛紛加大研發力度,半固態電池量產裝車已經提上日程;我們應持續關注企業與科研單位的創新技術成果的發布、并持續關注龍頭公司如衛藍、清陶、寧德、蜂巢、孚能等半固態鋰電產品
20、的進展。3.23.2、新老廠商突圍固態技術制高點新老廠商突圍固態技術制高點 半固態路線對于現有液態鋰離子電池體系更迭小,被視作全固態的過渡路線。氧化物體系進展最快,或疊加聚合物改善界面柔性,硫化物體系遠期技術空間高。衛藍、清陶等一級市場固態電池企業和孚能科技、國軒高科、蜂巢能源等動力企業路線選擇有差異,預計 2023 年陸續看到車端應用,能量密度會有顯著提升,但充電問題需要解決。半固態電池仍需隔膜、電解液,此外增加了固態電解質涂層、原位固態化鋰鹽等材料,例如鋰鑭鋯氧(LLZO)、磷酸鈦鋁鋰(LATP)、硫化物固態電解質、新型鋰鹽等增量材料供應鏈,例如上游的鋯等小金屬供應商東方鋯業、三祥新材等,
21、以及原位固態化鋰鹽供應商瑞泰新材等。建議關注:寧德時代、孚能科技、當升科技、華盛鋰電、上海洗霸、東方鋯業、三祥新材、瑞泰新材等。敬請參閱最后一頁特別聲明-21-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 3.2.13.2.1、清陶清陶能源能源:規?;慨a實現,領跑固態電池行業新格局:規?;慨a實現,領跑固態電池行業新格局 清陶(昆山)能源發展股份有限公司清陶(昆山)能源發展股份有限公司是清華大學南策文院士團隊領銜創辦的高新技術企業,是國內固態鋰電池產業化的領跑者,建有國內首條固態鋰電池生產線,實現了由 0.1GWh 到 1GWh 的產能升級,構建了完備的自主知識產權體系。2018 年,清陶在
22、3C 數碼領域實現了固態電池的第一代電池的量產;2020年,清陶與合作伙伴共同公開披露了可行駛固態電池的樣車。圖圖 1616:清陶能源發展歷程:清陶能源發展歷程 資料來源:清陶能源官方網站 清陶能源下設固態鋰電池、固態鋰電池相關材料、相關設備和電池回收利用四個板塊,覆蓋產業鏈中下游,通過核心材料和設備創新來共同支撐固態鋰電池整個產業創新的發展。清陶與多家主流車企建立了長期合作關系,2020 年 8 月完成 E+輪融資,2021 年完成 F+輪融資,估值突破百億規模,投資方主要包括上汽集團、北汽產投、廣汽資本、中銀投、峰瑞資本等。圖圖 1717:清陶能源組織架構:清陶能源組織架構(截止到截止到
23、20222022 年年 1212 月月 3030 日日)資料來源:清陶能源官方網站 敬請參閱最后一頁特別聲明-22-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 圖圖 1818:清陶能源技術優勢:清陶能源技術優勢 資料來源:清陶能源官方網站 清陶能源的發明專利覆蓋了正負極、電解液、隔膜、粘接劑、封裝工藝等。通過從正極、負極和固態電解質相關的創新,減少電解液中易燃易爆的添加劑;而為了完全解決固態和固體之間相接觸的界面不夠完美的問題,仍添加一定的液體,即半固態路線。從電解質的角度來說,主要是以氧化物為主,添加了聚合物形成了復合電解從電解質的角度來說,主要是以氧化物為主,添加了聚合物形成了復合電解質,
24、再加上浸潤液體,形成一種半固態電池的體系質,再加上浸潤液體,形成一種半固態電池的體系,實現 300+Wh/kg、批量實現規?;慨a的一代技術。圖圖 1919:清陶能源產品介紹:清陶能源產品介紹 資料來源:清陶能源官方網站 實現實現 0.1GWh0.1GWh 到到 1 10 0 GWhGWh 產能升級產能升級。2022 年 2 月 26 日,總投資 50 億元的清陶新能源固態鋰電池產業化項目在昆山開發區破土動工,此次開工的固態鋰電池產業化項目將達到 10 GWh 年裝機量,達產后預計新增年產值 100 億元。除了與上汽等車企合作關系密切,清陶還除了與上汽等車企合作關系密切,清陶還積極積極建立固態
25、電池材料產業鏈。建立固態電池材料產業鏈。2022年 7 月 17 日,清陶與當升科技簽署戰略合作協議,雙方將在固態鋰電正極材料產品供貨、固態及半固態電池技術開發、市場資源、產能布局等方面建立戰略合作伙伴關系。2022-2025 年期間,清陶能源承諾向當升科技采購 3 萬噸固態鋰電正極材料。敬請參閱最后一頁特別聲明-23-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 表表 1414:清陶能源產業化發展歷程:清陶能源產業化發展歷程 時間時間 產業化進程產業化進程 2021 年 董事長馮玉川入選財富中國 40 位 40 歲以下的商業精英;在國際頂級學術期刊Nature Reviews Material
26、s上合作發表論文闡述固態鋰電池量產核心技術;QT-360 高能量密度固態動力電池通過國家強檢認證;完成股份改制;完成 F 輪融資,本輪融資標志著企業估值邁上百億新臺階 2020 年 昆山總部固態電池產業化項目二期主體建設完成。7 月,宜春清陶固態動力電池規?;慨a線正式投產宜春清陶固態動力電池規?;慨a線正式投產。國內首臺搭載清陶固態動力鋰電池的新能源樣車在北汽成功下線試行。搭載清陶固態電池系統的哪吒 U 純電動樣車下線。與合眾達成戰略合作,強強聯合打造高品質安全出行。2019 年 清陶昆山總部固態鋰電池二期項目開工建設,清陶昆山總部固態鋰電池二期項目開工建設,包括包括 3 3 座座 0.2G
27、Wh0.2GWh 的固態鋰電池生產廠房和一座清陶研究院。的固態鋰電池生產廠房和一座清陶研究院。宜春清陶年產 10GWh 固態鋰電池項目開工建設,分兩期建設。江蘇清荷凹土新材料高值化利用項目全面投產。江蘇新鑫輝自動化高端設備項目全面投產。清陶發布四類固態鋰電池新產品。2018 年 1 11 1 月清陶國內首條固態電池產線正式投產,產能規模為月清陶國內首條固態電池產線正式投產,產能規模為 0.1GWh0.1GWh。清源新材固態電解質材料產業化基地投產。宜春清陶能源項目正式投產。貴州北新項目開工建設。2017 年 10 月清陶能源二期項目正式投產。北汽新能源與清陶合作,啟動固態電池及整車搭載匹配技術
28、研究。資料來源:公司官網,光大證券研究所整理 3.2.23.2.2、衛藍新能源:三十年積累,助力固態電池技術革新衛藍新能源:三十年積累,助力固態電池技術革新 衛藍新能源成立于 2016 年,是一家專注于全固態鋰電池研發與生產的企業,是中國科學院物理研究所清潔能源實驗室固態電池技術的唯一產業化平臺。由中國工程院院士陳立泉、中科院物理所研究員李泓、原北汽新能源總工俞會根共同發起創辦。衛藍雖然成立較晚,但是早在上世紀九十年代就開始進行固態電池的研發,具有較為深厚的技術積累。圖圖 2020:衛藍新能源發展歷程衛藍新能源發展歷程 資料來源:衛藍新能源官網 敬請參閱最后一頁特別聲明-24-證券研究報告 電
29、力設備新能源電力設備新能源 獲獲頭部車廠、產業資本頭部車廠、產業資本投資投資。2018 年,衛藍新能源完成 A 輪數億元人民幣的融資,投資方包括三峽資本、中科院創投等多家基金,還成立了江蘇衛藍新能源電池有限公司、北京衛國創芯科技有限公司、溧陽先導固態電池材料有限公司等三家子公司。隨后,還與天齊鋰業合資成立天齊衛藍固鋰新材料(深圳)有限公司,從事預鋰化負極材料與回收、金屬鋰負極及鋰基合金(復合)負極材料、預鋰化試劑(原材料)、預鋰化制造設備等相關業務。IT 桔子數據顯示,截止 2022 年 12 月,衛藍新能源共完成了八輪融資,老股東蔚來資本、IDG 資本繼續加注。表表 1515:衛藍新能源歷史
30、融資信息:衛藍新能源歷史融資信息 融資時間融資時間 融資輪次融資輪次 融資金額融資金額 投資方投資方 2017-7-5 天使輪 數千萬人民幣 騰業創投,武岳峰資本,海博思創 2017-11-15 天使輪-中科院物理研究所 2018-6-11 A 輪 數億人民幣 三峽資本,蔚來資本,中科院創投,陸石投資(清研陸石),天齊鋰業 2021-2-26 A+輪 數億人民幣 華融瑞澤,三峽資本,海松資本,復奇投資 2021-7-19 B 輪 數億人民幣 IDG 資本,蔚來資本 2021-11-26 戰略投資 5 億 IDG 資本,順為資本,小米集團,華為,蔚來資本,允泰資本 2022-3-28 戰略投資
31、數億人民幣 眾擎基金,北京高端制造業基地,順為資本,哈勃投資(華為旗下),小米長江產業基金,吉利控股 2022-11-4 D 輪 15 億 湖州經開,淄博景能,招商局資本,中國誠通,云和資本,中信建投資本,德屹資本,和暄資本 Hermitage Capital,隱山資本,國投創益 資料來源:IT 桔子,截至 2022 年 12 月 衛藍新能源掌握了原位固態化技術、復合金屬鋰技術和離子導電膜技術等一系列固態電池制造的核心技術,處于行業領先地位。2022 年 11 月 22 日,衛藍湖州基地第一顆固態動力電芯正式下線。圖圖 2121:衛藍新能源核心技術衛藍新能源核心技術 資料來源:固態電池的開發現
32、狀及應用思考,衛藍新能源,徐航宇,2020 衛藍新能源的產品覆蓋面很廣,研發內容包含了正負極、電解液、隔膜、生產設備等整個電池生產的全方面。早在 2019 年衛藍新能源就集中申請了有關硼硼基固態電解基固態電解質質的多項專利,隨后衛藍專注于固態電解質的研發。2022 年聚焦于無機氧化物固態電解質及聚合物固態電解質無機氧化物固態電解質及聚合物固態電解質,旨在改善電解質與電極的界面性能,提高電池性能,降低固態電池制造成本。敬請參閱最后一頁特別聲明-25-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 圖圖 2222:衛藍新能源鋰離子電池能量密度開發進程衛藍新能源鋰離子電池能量密度開發進程 資料來源:固態
33、電池的開發現狀及應用思考,衛藍新能源,徐航宇,2020 2021 年底,北京衛藍、恩捷股份、天目先導共同投資 13 億元建設固態電解質涂層隔膜項目。2022 年,衛藍投資 400 億建設年產 100 GWh 的固態鋰電池項目,向固態電池產業化更進一步。表表 1616:衛藍新能源產業鏈布局:衛藍新能源產業鏈布局 時間時間 合作情況合作情況 2022 年 2 月 在淄博高新區投資的 4 40000 億,億,1 100GWH00GWH 固態鋰電池項目開工固態鋰電池項目開工;一期投資一期投資 1 10202 億元,年產半固態和全固態電池億元,年產半固態和全固態電池 2 20GWH0GWH。2021 年
34、 11 月 與恩捷、天目先導共同投資 13 億元,建設固態電解質涂層隔膜項目。2020 年 可量產無人機電池,產能設計 2 億瓦時,生產可 5C 連續放電的 270Wh/kg 混合固液電池。已完成 300Wh/kg 以上高鎳三元正極的混合固態電池設計開發,車廠送樣測試結果良好,成功通過針刺、擠壓、過充、短路等濫用試驗,循環壽命達 1200 次以上。2019 年 3 月底 固態電池一期項目奠基,項目總投資 5 億元,一期投資 1.8 億元,預計 20 年 3 月投產后可形成年產 1 億瓦時固態電池生產規模。資料來源:衛藍新能源公司網站,光大證券研究所整理 3.2.33.2.3、贛鋒鋰業:押注固態
35、技術,鋰礦巨頭固態技術領先贛鋒鋰業:押注固態技術,鋰礦巨頭固態技術領先 贛鋒鋰業最初掌握著產業上游的鋰礦鋰鹽資源,自 2014 年開始進軍動力電池行業下游,2 2017017 年建成了第一代固態鋰電池中試線年建成了第一代固態鋰電池中試線,隨后不斷加注固態電池的研發投產。圖圖 2323:贛鋒鋰業發展歷程贛鋒鋰業發展歷程 資料來源:贛鋒鋰業公司官網,光大證券研究所整理 敬請參閱最后一頁特別聲明-26-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 其全資子公司浙江鋒鋰聚焦于高能量密度、高安全性能的固態鋰電池的研發與市場推廣。自 2 20 01 17 7 年年與中科院寧波材料所合作共建“固體電解質材料工
36、程中心”,聘請許曉雄博士為首席科學家后,贛鋒鋰業正式切入固態電池板塊。正式切入固態電池板塊。圖圖 2424:贛鋒鋰業固態電池布局贛鋒鋰業固態電池布局 資料來源:公司官網,光大證券研究所整理 贛鋒鋰電專注于氧化物厚膜技術氧化物厚膜技術路線,掌握了鋰基負極材料深加工鋰基負極材料深加工和固態鋰電固態鋰電池制池制造造的核心技術。其生產的第一代半固態電池采用三元正極,柔性固態電解質以及石墨負極,能量密度達 235-280Wh/kg,第二代半固態電池同樣采用三元正極,但是使用了固態隔膜和含鋰負極,能量密度超 350Wh/kg,循環壽命接近 400 次。第一代半固態電池已在東風第一代半固態電池已在東風 E
37、E7070 電動車上裝車電動車上裝車,另一款蔚來 ET7 1000 公里續航版本在 2022 年 3 月 28 日正式開啟交付。表表 1717:贛鋒鋰電固態電池產業化進展:贛鋒鋰電固態電池產業化進展 時間時間 產業化進展產業化進展 2017 年 12 月 以自有資金不超過 2.5 億元投資建設一條年產億瓦時級的第一代固態鋰電池研發中試線第一代固態鋰電池研發中試線,項目建設期 2 年。2019 年 投資建成年產 3 億瓦時級的第一代固態鋰電池研發中試生產線。2022 年 1 月 首批搭載贛鋒固態電池的首批搭載贛鋒固態電池的 5 50 0 輛東風輛東風 E E7070 電動車正式完成交付電動車正式
38、完成交付,實測續航超 400 公里。2022 年 8 月 與廣汽埃安簽署戰略合作協議,與遼寧曙光汽車集團簽署戰略合作協議。將在江西新余高新技術產業開發區的年產 5GWh 新型鋰電池項目建設規模提高到年產 10GWh,總投資不超過 62 億元,預計 23 年 10 月竣工投產。將在重慶兩江新區的年產將在重慶兩江新區的年產 1 10GW0GWh h 新型鋰電池產業園及先進新型鋰電池產業園及先進電池研究院項目建設規模提升到年產電池研究院項目建設規模提升到年產 2 20GW0GWh h,總投資不超過,總投資不超過 9 96 6 億元億元。資料來源:贛鋒鋰電公司官網,光大證券研究所整理 風險提示:風險提
39、示:固態電池技術突破不及預期,固態電池產能消化不及預期,氧化物路線應用進展不及預期。3.2.43.2.4、寧德時代:堅持全固態本源,專注硫化物路線寧德時代:堅持全固態本源,專注硫化物路線 截至 22 年,寧德時代申請的有關固態電池的專利有有關固態電池的專利有 2 24 4 項項,其中 7 項有關固態電解質。寧德時代的固態電池專注于硫化物電解質硫化物電解質開發,此外還研發復合無機固態電解質膜片,以減少鋰枝晶生長,避免電池短路現象的發生。但相較其他企業而言,寧德時代更專注于高鎳三元電池改性路線,而不是混合固態添加劑路線。它堅持走全固態硫化物、高鎳三元電池結構創新、常規鈷鋰它堅持走全固態硫化物、高鎳
40、三元電池結構創新、常規鈷鋰以及新晉的凝聚態電解液路線,以及新晉的凝聚態電解液路線,最新研發了具有結構創新性的麒麟電池。風險提示:風險提示:固態電池技術突破不及預期,固態電池產能消化不及預期,新能源車銷量低于預期,硫化物路線技術難點突破進度較慢。敬請參閱最后一頁特別聲明-27-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 3.2.53.2.5、國軒高科:三元半固態量產可期,產業鏈拓展逐步升級國軒高科:三元半固態量產可期,產業鏈拓展逐步升級 國軒高科在 2022 年 5 月 28 日發布了 360Wh/kg360Wh/kg 的的三元半固態電池三元半固態電池,預計2023 年實現量產。該電池能量密度可
41、達 360Wh/kg,并通過了針刺、過充、過放、短路、擠壓、180熱箱等新老國標測試,安全性能高。搭載該三元半固態電池的高合汽車 HiPhi X 電動車將實現 1000 公里續航,以及 3.9s 的百公里加速時間。國軒高科在投資者問答平臺披露,公司的高安全半固態電池,單體能量密度達360Wh/kg,配套車型的電池包電量達 160KWh,續航里程超過 1000km。半固態電池匹配客戶需求,預計 23 年批量交付。此外,400400 Wh/kgWh/kg 能量密度電能量密度電池在公司實驗室已有原型樣品池在公司實驗室已有原型樣品。圖圖 2525:國軒高科固態電池技術路線圖國軒高科固態電池技術路線圖
42、資料來源:國軒高科官方網站 圖圖 2626:國軒高科固態電池總體目標:國軒高科固態電池總體目標 資料來源:國軒高科 PPT,全球新能源汽車供應鏈創新大會,2020 年 9 月,光大證券研究所 風險提示:風險提示:固態電池技術突破不及預期,固態電池下游需求推廣不及預期,新能源車銷量低于預期。敬請參閱最后一頁特別聲明-28-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 3.2.63.2.6、孚能科技:軟包龍頭引領高端技術,孚能科技:軟包龍頭引領高端技術,S SPSPS 揭開新篇章揭開新篇章 孚能科技是國內前十動力電池生產商中專注于三元軟包路線三元軟包路線的企業之一。圖圖 2727:孚能科技大軟包電芯
43、發展規劃孚能科技大軟包電芯發展規劃 資料來源:公司官網 由于前期韓國電池企業軟包路線的鋪墊,海外傳統龍頭車企對軟包電池認可度較高,同時隨著電池材料體系的不斷升級,半固態電池、固態電池有望加速產業應用,軟包形態是業內公認適配形態軟包形態是業內公認適配形態。孚能科技目前已有已有 330Wh/kg330Wh/kg 半固態電池中試樣品半固態電池中試樣品,并且持續布局并且持續布局 400Wh/kg400Wh/kg產品產品,后續現有產線可通過簡單改造來適配未來新技術發展路線。表表 1818:孚能科技固態電池產業化進展:孚能科技固態電池產業化進展 時間時間 產業化進展產業化進展 2018 年 孚能科技與創維
44、汽車達成戰略合作。2021 年 8 月 29 日 在安徽蕪湖投資建設年產 24GWh 新能源電池項目。2022 年 8 月 擬投建贛州年產 30GWh 新能源電池項目,一期規劃建設 18GWh,擬生產三元軟包動力電池產品,二期規劃建設 12GWh 新能源電池項目,具體產品類型尚未確定。2022 年 9 月 9 日 正式推出全新動力電池解決方案SPS(Super Pouch Solution),集大軟包電芯、大軟包電池系統、大軟包電池制造和直接回收四項創新技術于一體,在充電效率、降本增效、適配車型等方面滿足市場需求。2022 年 9 月 17 日 在云南滇中建設 24GWh 磷酸鐵鋰電池項目,項
45、目分兩期,一期、二期均為建設年產 12GWh 磷酸鐵鋰電池項目,將主要應用于儲能領域。資料來源:公司官網,光大證券研究所整理 風險提示:風險提示:固態電池技術突破不及預期,固態電池產能消化不及預期,新能源車銷量低于預期。敬請參閱最后一頁特別聲明-29-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 3.2.73.2.7、蜂巢能源:果凍半固態電池發力蜂巢能源:果凍半固態電池發力 蜂巢能源起源于長城汽車,于 2018 年注冊成立,是一家專業研發制造汽車動力電池、儲能系統的新能源高科技公司,在 2021 年已完成 B+輪股權融資,2022 年 11 月,蜂巢能源科創板 IPO 獲受理。圖圖 2828:蜂
46、巢能源發展歷程蜂巢能源發展歷程 資料來源:公司官網,光大證券研究所整理 蜂巢能源在動力電池的工藝、正極材料及電芯方面都有創新,其自主研發的果其自主研發的果凍電池已符合半固態電池的標準凍電池已符合半固態電池的標準,并已投產使用并已投產使用。圖圖 2929:蜂巢能源蜂巢能源 N NMXMX 無鈷正極材料核心技術無鈷正極材料核心技術 資料來源:公司官網,光大證券研究所整理 表表 1919:蜂巢能源產品及技術優勢:蜂巢能源產品及技術優勢 產品及技術產品及技術 創新點創新點 工藝創新 創新性的開發出超高速疊片工藝超高速疊片工藝,使電池能量密度提升 5%,循環壽命提升 10%,成本降低 15%。材料創新
47、是國內首家研發出無鈷正極材料無鈷正極材料的,其 NMX 無鈷正極材料在熱失控、千次循環保持和 BOM 成本方面均優于 NCM811 三元正極材料。研發的 NCMA 中鎳中鎳四元四元正極正極材料材料提高了熱穩定性,具有安全、高性價比的特點。電芯創新 自主研發的果凍電池果凍電池是安全凝膠電解質,具有高耐熱、自愈合的特點,并擁有廣泛電化學適應性,可以適配高鎳、無鈷、中鎳等不同體系。電池包設計 熱阻隔電池包熱阻隔電池包包括隔熱防護、電氣絕緣設計、上殼體耐壓設計以及水冷抑制策略四方面內容。能源矩陣電池包能源矩陣電池包可在電壓平臺允許范圍自由配組,不受傳統模組串數約束。系統監控(BMS)蜂云平臺,截止到
48、2022 年 8 月 30 日可識別監控故障類型 52 種,監控新能源車超 37 萬輛,累計分析數據超 590 億條。資料來源:公司官網,光大證券研究所整理 敬請參閱最后一頁特別聲明-30-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 4 4、風險風險提示提示 1 1、政策變化影響、政策變化影響行業發展的風險:行業發展的風險:當前階段固態電池成本還較高,需要產業政策的支持與廠商的資本投入,若政策發生較大不利變化則不利于固態電池的發展。2 2、原材料價格大幅波動的風險:、原材料價格大幅波動的風險:鋰價若位于高位,固態鋰離子電池成本高居不下,固態路線降本及經濟性不及預期。3 3、鈉離子電池加劇市場競
49、爭的風險:、鈉離子電池加劇市場競爭的風險:鈉離子電池成本較低,在鋰價高企的背景下,鈉電池性價比突出,會搶奪鋰離子電池的市場空間。4 4、新能源車銷量低于預期的風險:、新能源車銷量低于預期的風險:下游需求增速下滑,或導致固態鋰離子電池需求不及預期。敬請參閱最后一頁特別聲明-31-證券研究報告 行業及公司評級體系行業及公司評級體系 評級評級 說明說明 行行 業業 及及 公公 司司 評評 級級 買入 未來 6-12 個月的投資收益率領先市場基準指數 15%以上 增持 未來 6-12 個月的投資收益率領先市場基準指數 5%至 15%;中性 未來 6-12 個月的投資收益率與市場基準指數的變動幅度相差-
50、5%至 5%;減持 未來 6-12 個月的投資收益率落后市場基準指數 5%至 15%;賣出 未來 6-12 個月的投資收益率落后市場基準指數 15%以上;無評級 因無法獲取必要的資料,或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件,或者其他原因,致使無法給出明確的投資評級?;鶞手笖嫡f明:基準指數說明:A 股主板基準為滬深 300 指數;中小盤基準為中小板指;創業板基準為創業板指;新三板基準為新三板指數;港股基準指數為恒生指數。分析、估值方法的局限性說明分析、估值方法的局限性說明 本報告所包含的分析基于各種假設,不同假設可能導致分析結果出現重大不同。本報告采用的各種估值方法及模型均有其局限性,估值結
51、果不保證所涉及證券能夠在該價格交易。分分析師聲明析師聲明 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。負責準備以及撰寫本報告的所有研究人員在此保證,本研究報告中任何關于發行商或證券所發表的觀點均如實反映研究人員的個人觀點。研究人員獲取報酬的評判因素包括研究的質量和準確性、客戶反饋、競爭性因素以及光大證券股份有限公司的整體收益。所有研究人員保證他們報酬的任何一部分不曾與,不與,也將不會與本報告中具體的推薦意見或觀點有直接或間接的聯系。法律主體聲明法律主
52、體聲明 本報告由光大證券股份有限公司制作,光大證券股份有限公司具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格,負責本報告在中華人民共和國境內(僅為本報告目的,不包括港澳臺)的分銷。本報告署名分析師所持中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格編號已披露在報告首頁。中國光大證券國際有限公司和 Everbright Securities(UK)Company Limited 是光大證券股份有限公司的關聯機構。特別聲明特別聲明 光大證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)創建于 1996 年,系由中國光大(集團)總公司投資控股的全國性綜合類股份制證券公司,是中國證監會批準的首批三家創新試點公司之一。根據中國證
53、監會核發的經營證券期貨業務許可,本公司的經營范圍包括證券投資咨詢業務。本公司經營范圍:證券經紀;證券投資咨詢;與證券交易、證券投資活動有關的財務顧問;證券承銷與保薦;證券自營;為期貨公司提供中間介紹業務;證券投資基金代銷;融資融券業務;中國證監會批準的其他業務。此外,本公司還通過全資或控股子公司開展資產管理、直接投資、期貨、基金管理以及香港證券業務。本報告由光大證券股份有限公司研究所(以下簡稱“光大證券研究所”)編寫,以合法獲得的我們相信為可靠、準確、完整的信息為基礎,但不保證我們所獲得的原始信息以及報告所載信息之準確性和完整性。光大證券研究所可能將不時補充、修訂或更新有關信息,但不保證及時發
54、布該等更新。本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次發布時光大證券研究所的判斷,可能需隨時進行調整且不予通知。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??蛻魬灾髯鞒鐾顿Y決策并自行承擔投資風險。本報告中的信息或所表述的意見并未考慮到個別投資者的具體投資目的、財務狀況以及特定需求。投資者應當充分考慮自身特定狀況,并完整理解和使用本報告內容,不應視本報告為做出投資決策的唯一因素。對依據或者使用本報告所造成的一切后果,本公司及作者均不承擔任何法律責任。不同時期,本公司可能會撰寫并發布與本報告所載信息、建議及預測不一致的報告。本公司的銷售人員、交易人員和其他專業人員可能會向
55、客戶提供與本報告中觀點不同的口頭或書面評論或交易策略。本公司的資產管理子公司、自營部門以及其他投資業務板塊可能會獨立做出與本報告的意見或建議不相一致的投資決策。本公司提醒投資者注意并理解投資證券及投資產品存在的風險,在做出投資決策前,建議投資者務必向專業人士咨詢并謹慎抉擇。在法律允許的情況下,本公司及其附屬機構可能持有報告中提及的公司所發行證券的頭寸并進行交易,也可能為這些公司提供或正在爭取提供投資銀行、財務顧問或金融產品等相關服務。投資者應當充分考慮本公司及本公司附屬機構就報告內容可能存在的利益沖突,勿將本報告作為投資決策的唯一信賴依據。本報告根據中華人民共和國法律在中華人民共和國境內分發,
56、僅向特定客戶傳送。本報告的版權僅歸本公司所有,未經書面許可,任何機構和個人不得以任何形式、任何目的進行翻版、復制、轉載、刊登、發表、篡改或引用。如因侵權行為給本公司造成任何直接或間接的損失,本公司保留追究一切法律責任的權利。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。光大證券股份有限公司版權所有。保留一切權利。光大證券股份有限公司版權所有。保留一切權利。光大證券研究所光大證券研究所 上海上海 北京北京 深圳深圳 靜安區南京西路 1266 號 恒隆廣場 1 期辦公樓 48 層 西城區武定侯街 2 號 泰康國際大廈 7 層 福田區深南大道 6011 號 NEO 綠景紀元大廈 A 座 17 樓 光大證券股份有限公司關聯機構光大證券股份有限公司關聯機構 香港香港 英國英國 中國光大證券國際有限公司中國光大證券國際有限公司 香港銅鑼灣希慎道 33 號利園一期 28 樓 Everbright Securities(UK)Company LimitedEverbright Securities(UK)Company Limited 64 Cannon Street,London,United Kingdom EC4N 6AE