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【研报】半固态电池应运而生,抢占下一代锂电技术制高点

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2023年2月5日光大证券行业研究半固态电池应运而生,抢占下一代锂电技术制高点动力电池新技术展望系列报告六要点电力设备新能源全固态电池规模化量产尚需510年,半固态成过渡期优选。出于对高能量密度买入(维持)和高安全性电池的追求,各国企业进入军备竞赛阶段,加注研发固态电池。但全固态电池还有离子电导率低导致性能变差、成本高昂等缺点有待解决,而半作者固态电池由于高安全性、长寿命与良好的经济性,成为液态电池向全固态电池分析师:股中枢过渡的产品。2022~2023年会有一批领先的半固态电池企业逐渐发布车规级电执业证书编号:S0930518040004池,2022年蔚来发布ET7、东风发布E70、岚图发布追风等搭载半固态电池的010-58452063车型,预计半固态电池的商业化转折点会在2024~2025年,2030年全固态电yinzs@ebscn.com池实现商业化应用。固态电池将优先从高端应用市场开始商业化,例如无人分析师:陈无忌机、医用等领域,逐步向动力及消费电池领域扩展。执业证书编号:S0930522070001021-52523693半固态对产业链冲击有限,固态电解质成膜是关键。固态电池通常采用软包+叠片封装工艺,中后道工序变化大,不需注液化成。作为过渡阶段的半固态电池供应链与现有供应链的重合度很高,隔膜通过复合固态电解质涂层增加了价值量,电解液添加剂对于原位固态化合成复合固态电解质,固态电解质成膜工艺021-52523817成为关键。半固态推动新型添加剂、复合涂层隔膜、凝胶态电解质、高性能正lvhao@ebscn.com负极等关键材料体系的创新。制造成本显着降低,降本须应用锂金属负极。2020年在固态电池成本构成中,行业与沪深300指数对比图固态电池正极浆料混有部分电解质,成本约60$/kWh,较液态锂离子电池正10%极提高了约50%;未来采用锂金属负极可以降本30%至60%左右,否则固态电池经济性不具竞争力;固态电池隔膜成本略高于液态锂离子电池;装配与测-2%试成本显著降低。半固态降本亟需规模效应,我们认为50GWh是半固态与液-14%态锂电池规模效应的临界点。-25%氧化物体系进展最快,或量加录合物改善界面柔性,硫化物体系远期技术空间37%+高。固态锂电池的研发路线有聚合物、氧化物和硫化物电解质三种。目前氧化122104/22072209/22一电力设备新能源一沪深300物体系的步调最快,硫化物体系紧随其后,高能聚合物体系还处于实验室研发资料来源:WMnd阶段。清陶能源现有技术路线是氧化物体系,未来研发聚焦于聚合物与硫化物体系,2020年已经建成了全国首条固态动力电池规模化生产线;卫蓝新能源专注于无机氧化物与聚合物固态电解质的研发,有三十年的技术积累优势,厚积薄发;赣锋锂电走氧化物厚膜路线,与孚能科技均已经建成了中试生产线;蜂巢能源的半固态果冻电池已经投产;相较于研发半固态电池,宁德时代偏向于硫化物电解质的开发,同时专注于通过电池结构改性提高性能。投资建议:半固态路线对于现有液态锂离子电池体系更迭小,被视作全固态的过渡路线。卫蓝、清陶等一级市场固态电池企业和孚能科技、国轩高科、蜂巢能源等动力企业路线选择有差异,预计2023年陆续看到车端应用。半固态电池增加了固态电解质涂层、原位固态化锂盐等材料,建议关注例如锂镧锆氧(LLZ0)、磷酸钛铝锂(LATP)、硫化物固态电解质、新型锂盐等增量材料供应链及其供应商。建议关注:宁德时代、孚能科技、当升科技、华盛锂电、上海洗霸、东方锆业、三祥新材、瑞泰新材等。风险分析:政策变化影响行业发展的风险;原材料价格大幅波动的风险;钠离子电池加剧市场竞争的风险;新能源车销量低于预期的风险。投资聚焦由于对更高能量密度和更高安全性电池的追求,各国都在加紧固态电池的研发,以期抢占技术制高点。虽然目前要实现全固态锂离子电池产业化尚需时间,但是半固态电池的研发已经取得一定进展,量产装车指日可待。我们通过本篇报告全面梳理固态电池的技术、研发进展情况,希望可以给投资者建立相对完整的分析问题的框架。我们的创新之处(1)全面梳理了固态电池全产业链发展情况以及各部分组件的研发进展;(2)深度分析了半固态制造工艺的变化与技术关键,与由此带来的关键材料创新投资机会;(3)进行了固态电池成本分析以及未来降本预测;(4)梳理了国内电池企业的固态电池规划布局进展。股价上涨的催化因素1、固态电池量产、装车进展超预期;2、锂价回落,高端锂离子电池经济性凸显:固态电解质大规模制备技术取得突破。投资观点半固态路线对于现有液态锂离子电池体系更迭小,被视作全固态的过渡路线。卫蓝、清陶等一级市场固态电池企业和孚能科技、国轩高科、蜂巢能源等动力企业路线选择有差异,预计2023年陆续看到车端应用。半固态电池增加了固态电解质涂层、原位固态化锂盐等材料,建议关注例如锂镧锆氧(LLZO)、磷酸钛铝锂(LATP)、硫化物固态电解质、新型锂盐等增量材料供应链及其供应商。建议关注:宁德时代、孚能科技、当升科技、华盛锂电、上海洗霸、东方锆业、三祥新材、瑞泰新材等。目录1、技术革新无休止,攻坚固态电池是关键…61.1、固态电池有望成为下一代高性能锂离子电池61.2、电解质和界面双管齐下,构建高性能固态电池..71.3、政府扶持、企业角逐,固态电池商业化提速.82、全固态商用尚早,半固态可期…112.1、全固态工艺尚不成熟,半固态成为过渡路线………112.2、半固态对产业链冲击有限,固态电解质成膜是关键…1322.1、软包+叠片封装工艺,中后道工序变化大..…132.2.2、固态电解质成膜工艺是关键.142.2.3、半固态推动关键材料体系创新.……142.3、固态电池降本任重道远…2.3.1小、制造成本显著降低,降本须应用锂金属负极………182.3.2、半固态降本亟需规模效应…203、半固态装车在即,从0到1快速成长…203.2、新老厂商突围固态技术制高点.…203.2.1、清陶能源:规模化量产实现,领跑固态电池行业新格局…2132.2、卫蓝新能源:三十年积累,助力固态电池技术革新…3.2.3、赣锋锂业:押注固态技术,锂矿巨头固态技术领先……253.2.4、宁德时代:坚持全固态本源,专注硫化物路线2632.5、国轩高科:三元半固态量产可期,产业链拓展逐步升级………273.2.6、孚能科技:软包龙头引领高端技术,SPS揭开新篇章…………283.2.7、蜂巢能源:果冻半固态电池发力…294、风险提示
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