智通財經(jīng)APP獲悉,中信證券發(fā)布研報表示,全固態(tài)電池不使用隔膜與電解液,突破安全與能量密度瓶頸,具有巨大應(yīng)用潛力,但受制于成本與實際應(yīng)用性能,全固態(tài)電池尚處于起步階段,隨著半固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化與裝車引領(lǐng),全固態(tài)電池未來可期。2023年6月衛(wèi)藍新能源半固態(tài)電池交付蔚來,2023年10月Solid Power向?qū)汃R交付全固態(tài)動力電池A樣,上汽、廣汽、寶馬、豐田等相繼宣布固態(tài)電池裝車時點,產(chǎn)業(yè)化未來可期。材料體系方面,該行預(yù)計正極材料將從高鎳三元過渡至富鋰錳基,負極將從硅碳負極過渡至金屬鋰。該行認為隨著固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈降本和產(chǎn)業(yè)化程度提升,固態(tài)電池各環(huán)節(jié)將充分受益。
中信證券的主要觀點如下:
固態(tài)電池:突破安全與能量密度瓶頸,半固態(tài)電池先行提升經(jīng)濟性。
固態(tài)電池與液態(tài)電池核心區(qū)別在于固態(tài)電解質(zhì)取代隔膜與電解液,實現(xiàn)鋰電池本質(zhì)安全與能量密度提升。主流電解質(zhì)體系聚合物、氧化物和硫化物各有優(yōu)缺點,聚合物成本低、加工性能好,但離子電導(dǎo)率較低,氧化物穩(wěn)定性更強但加工性能差,硫化物離子電導(dǎo)率較高、加工性能相對較好,但穩(wěn)定性低。
與液態(tài)電池相比,固態(tài)電池安全性與能量密度更高,但在循環(huán)壽命與快充性能上不足,影響固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的核心問題有:1)成本高;2)高電導(dǎo)率和加工性能難以兼顧;3)界面接觸問題。解決思路有:1)半固態(tài)電池先產(chǎn)業(yè)化,規(guī)模效應(yīng)降低電解質(zhì)材料成本提高經(jīng)濟性;2)電解質(zhì)復(fù)合化,結(jié)合多類電解質(zhì)性能優(yōu)勢;3)優(yōu)化材料體系、材料表面包覆、增大電解質(zhì)成膜壓力、原位凝固等技術(shù)方式改善界面問題。
歐美日韓中路線各異,中國半固態(tài)產(chǎn)業(yè)進程領(lǐng)先。產(chǎn)業(yè)化進程:
1)日韓專利全球領(lǐng)先,頭部車企與電池廠集中硫化物全固態(tài)電池研發(fā)產(chǎn)業(yè)化;2)歐美路線各異,奔馳、大眾、寶馬、福特等老牌車企投資QuantumScape、Solid Power等固態(tài)電池廠商合作開發(fā),已實現(xiàn)試產(chǎn)裝車測試;3)國內(nèi)側(cè)重路線為氧化物半固態(tài)電池,鋰電廠商與新興固態(tài)電池廠商共同發(fā)力,據(jù)各公司官方披露口徑統(tǒng)計,國內(nèi)固態(tài)電池已有/在建/規(guī)劃產(chǎn)能達數(shù)百GWh。
裝車進展來看,據(jù)贛鋒鋰電官方微信公眾號,贛鋒鋰電固態(tài)電池2021年小批量裝車東風E70;據(jù)衛(wèi)藍新能源官方微信公眾號,衛(wèi)藍新能源于2023年6月向蔚來正式交付半固態(tài)電池;據(jù)Solid Power公司公告,Solid Power于2023年10月向?qū)汃R交付了A-1固態(tài)動力電池;據(jù)上汽集團全景網(wǎng)投資者互動平臺,上汽智己將于2024年裝載清陶能源半固態(tài)電池,寶馬公司在公司公告中表示計劃在2025年之前推出基于Solid Power技術(shù)的第一輛原型車,廣汽集團在2023年11月廣州國際車展上宣布2026年將實現(xiàn)全固態(tài)電池裝車。
該行認為2023年固態(tài)電池獲重要進展,將引領(lǐng)后續(xù)發(fā)展。出貨量來看,中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測,2030年國內(nèi)半固態(tài)+全固態(tài)電池出貨量251.1GWh,對應(yīng)2022-2030年將增長近86倍,期間CAGR為75%,增長迅速;中研普華產(chǎn)業(yè)研究院報告預(yù)測,2030年全球半固態(tài)+全固態(tài)電池出貨量將超500GWh。
正極由高鎳三元向富鋰錳基轉(zhuǎn)變,負極由碳硅負極向金屬鋰過渡。
半固態(tài)電池比液態(tài)鋰離子電池安全性更高,高鎳三元/硅碳負極更能發(fā)揮性能優(yōu)勢,對于全固態(tài)電池,由于固態(tài)電解質(zhì)電壓耐受能力更強,正極方面可選電壓平臺更高的富鋰錳基正極材料,具有更低的成本和更高的克容量,是未來全固態(tài)電池的理想選擇。負極方面,高克容量的金屬鋰電池在全固態(tài)電池中不會出現(xiàn)鋰枝晶刺穿隔膜熱失控的問題,有望得到廣泛應(yīng)用,導(dǎo)電材料端,碳納米管用量有望增加。
風險因素:
新能源汽車技術(shù)路線超預(yù)期變化;新能源汽車產(chǎn)業(yè)國內(nèi)外政策變化不及預(yù)期;半固態(tài)電池量產(chǎn)裝車進展不及預(yù)期;固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展及落地不及預(yù)期;固態(tài)電池降本不及預(yù)期;半固態(tài)/固態(tài)電池產(chǎn)能釋放不及預(yù)期。