從鋰電池發(fā)展趨勢來看,固態(tài)電池被認(rèn)為是最具潛力的下一代鋰電池技術(shù)。相較傳統(tǒng)液態(tài)電池,固態(tài)電池在能量密度和安全性方面的優(yōu)勢明顯,并具有更高的機(jī)械強(qiáng)度與穩(wěn)定性。2023半固態(tài)電池率先在國內(nèi)落地并實(shí)現(xiàn)小批量裝車,能量密度最高可達(dá)500Wh/kg,全固態(tài)電池最早有望2025年開始量產(chǎn)。當(dāng)前固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程全面提速,未來幾年有望持續(xù)保持高景氣度。鋰電池技術(shù)發(fā)展趨勢:
資料來源:來源:許曉雄等《全固態(tài)鋰電池技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望》
01固態(tài)電池行業(yè)概覽
固態(tài)電池是使用固態(tài)電解質(zhì)取代傳統(tǒng)鋰離子電池中的電解液的新型電池。根據(jù)電解質(zhì)的不同,鋰電池技術(shù)體系可分為:液態(tài)電解質(zhì)電池、混合固液電解質(zhì)電池(半固態(tài)電池)、固態(tài)電解質(zhì)電池。鋰電池發(fā)展路線:
資料來源:徐小明.第十四屆中國汽車藍(lán)皮書論壇主題報告.2022液態(tài)電池多采用有機(jī)液態(tài)電解質(zhì),多具有易燃易揮發(fā)特性,過度充電、內(nèi)部短路極易發(fā)生熱失控,并引起自燃甚至爆炸,是液態(tài)電池安全隱患的主要根源。固態(tài)電解質(zhì)本身不可燃、且熱分解溫度高,固態(tài)特性完全避免了電解液腐蝕、揮發(fā)、漏液等問題,安全性能大幅提高。液態(tài)、半固態(tài)、全固態(tài)電池結(jié)構(gòu)對比:
資料來源:《Approaching Practically Accessible Solid-State Batteries》
國內(nèi)主要企業(yè)半固態(tài)電池布局:
數(shù)據(jù)來源:GGII,公司官網(wǎng),東方證券
02固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?/strong>
固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈包括上游金屬材料和礦資源供應(yīng),中游為電池材料包括正極、負(fù)極、固態(tài)電解質(zhì)等關(guān)鍵材料,下游為固態(tài)電池制造環(huán)節(jié)以及動力、消費(fèi)、儲能等各領(lǐng)域應(yīng)用場景。固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈:
資料來源:各公司官方資料、東吳證券、行行查
固態(tài)電池材料正負(fù)極材料變化:
資料來源:《Solid-State Battery Roadmap 2035+》,浙商證券
固態(tài)電解質(zhì)
固態(tài)電池與液態(tài)電池的組成區(qū)別:
資料來源:鋰電前沿
國內(nèi)部分固態(tài)電解質(zhì)產(chǎn)能布局情況:
資料來源:新產(chǎn)業(yè)、賽瑞研究、東莞證券、行行查
正極材料
資料來源:贛鋒鋰業(yè)官網(wǎng)
全球固態(tài)/半固態(tài)電池正極材料市場空間(億元)及需求(萬噸):
資料來源:衛(wèi)藍(lán)新能源官網(wǎng)、清陶能源官網(wǎng)
負(fù)極材料
鋁塑膜
03固態(tài)電池市場格局
國內(nèi)部分代表企業(yè)固態(tài)電池布局:
固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)前景吸引眾多資本加入,同時也加速了量產(chǎn)項(xiàng)目落地。據(jù)GGII不完全統(tǒng)計(jì),2023年,國內(nèi)共有15個固態(tài)電池項(xiàng)目擴(kuò)產(chǎn)(包括公告、簽約、開工等),公布投資總額超千億元,其中百億項(xiàng)目有8個,占比超一半。2023年中國固態(tài)電池百億擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目:
資料來源:高工鋰電,華泰研究
部分車企半固態(tài)/固態(tài)電池車型量產(chǎn)進(jìn)展:
資料來源:國信證券
我國近幾年不斷推出政策鼓勵固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新,助力產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?!?030年前碳達(dá)峰行動方案》《關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹發(fā)展理念做好碳達(dá)峰中和工作的意見》等產(chǎn)業(yè)政策為固態(tài)電池行業(yè)的發(fā)展提供了明確、廣闊的前景。固態(tài)電池高速發(fā)展,但值得注意的是,固態(tài)電池技術(shù)難點(diǎn)猶存,包括固固界面接觸較差造成的循環(huán)壽命差、倍率性能較差,產(chǎn)業(yè)化初期成本高,產(chǎn)業(yè)瓶頸還有待攻克。固態(tài)電池界面問題:
數(shù)據(jù)來源:Zahra Moradi等隨著未來技術(shù)的不斷突破疊加規(guī)?;蠼当?,以及電池企業(yè)的產(chǎn)能規(guī)劃落地和更多車企車型的裝車應(yīng)用,長遠(yuǎn)來看,固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望提速并迎來廣闊發(fā)展空間。
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