固態(tài)電池深度：從技術(shù)本征看固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

引言

固態(tài)電近年來既得到市場廣泛關(guān)注，也飽受爭議。半固態(tài)電池到底是不是固態(tài)電池？全固態(tài)電池何時(shí)到來？固態(tài)電池技術(shù)將為產(chǎn)業(yè)鏈帶來哪些變化？本篇報(bào)告旨在從技術(shù)本征角度回答以上問題，從而分析固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，以供市場參考。

報(bào)告要點(diǎn)

固態(tài)電池是鋰電池理論上高能量密度+高安全性能的最佳體系。液態(tài)鋰電池體系向高能量密度迭代的熱安全矛盾凸顯，固態(tài)電池在本征安全性和鋰金屬負(fù)極兼容性上潛力大，是鋰電池理論上高能量密度+高安全性能的最佳體系。且固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率已實(shí)現(xiàn)10-2S/cm 的突破，固態(tài)電池初步具備產(chǎn)業(yè)化理論基礎(chǔ)。

全固態(tài)電池存在界面問題+成本問題卡點(diǎn)。全固態(tài)取消電解液，“固-固”界面硬接觸將影響電池倍率和循環(huán)性能，并帶來加壓制造、干法混料等工藝難點(diǎn)。

成本方面，目前固態(tài)電解質(zhì)價(jià)格高昂，其中聚合物、氧化物體系遠(yuǎn)期降本相對清晰，硫化物體系由于前驅(qū)體硫化鋰工藝尚未成熟，降本節(jié)奏將更緩慢。我們測算全固態(tài)電芯遠(yuǎn)期成本有望達(dá)到0.69 元/Wh。

半固態(tài)本質(zhì)仍屬于液態(tài)鋰離子電池體系，在液態(tài)電池安全性仍有提升預(yù)期時(shí)，短期半固態(tài)在安全、性能、成本上優(yōu)勢不明顯。半固態(tài)并非液態(tài)到全固態(tài)的線性迭代，而是固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化初期的嘗試。雖然半固態(tài)電池可以一定程度延緩電池?zé)崾Э?，但犧牲了成本?jīng)濟(jì)性和倍率性能，在液態(tài)體系仍可從系統(tǒng)主動安全、電解液改性、隔膜改良等手段提升安全性的前提下，半固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)邏輯還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

產(chǎn)業(yè)進(jìn)展：半固態(tài)進(jìn)入量產(chǎn)，但由于性價(jià)比優(yōu)勢不明顯，裝車不及預(yù)期；全固態(tài)部分進(jìn)入A 樣階段，量產(chǎn)或?qū)⒃?030 年后。固態(tài)電池產(chǎn)能總規(guī)劃超565.7GWh，已建成產(chǎn)能約28.3GWh。半固態(tài)進(jìn)入量產(chǎn)階段，但由于性價(jià)比優(yōu)勢不明顯，目前車端銷售不及預(yù)期。全固態(tài)近期部分企業(yè)進(jìn)入A 樣階段，考慮全固態(tài)電池卡點(diǎn)仍較明顯，我們預(yù)計(jì)全固態(tài)量產(chǎn)或?qū)⒀舆t至2030 年后。

固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)突破后，將帶來電池材料體系變化，并部分帶動上游原材料需求。固態(tài)電池技術(shù)有望對高鎳三元正極、硅碳負(fù)極、粘結(jié)劑、碳納米管導(dǎo)電劑、LiTFSI/LiFSI 添加劑等帶來增量，電解液隔膜用量將有所減少。上游資源方面，有望對鋯、鑭、鈦等金屬形成一定帶動。

風(fēng)險(xiǎn)提示： 1.全固態(tài)電池界面問題技術(shù)突破進(jìn)展不及預(yù)期；2.半固態(tài)電池在安全性、經(jīng)濟(jì)性上優(yōu)勢短期難以驗(yàn)證；3.固態(tài)電池下游需求情況不及預(yù)期。

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