产业观察21期：【电池材料周报】首个固态电池上车，固态电池打开能量密度天花板

产业观察 产业研究中心 2023.07.17，21期 【数字经济周报】马斯克宣布成立人工智 能公司xAI 2023.07.16 【科技制造周报】天兵科技完成数亿元人民币C轮融资 2023.07.11 【新能源周报】储能电池企业海辰储能完成超45亿元C轮融资 2023.07.10 【电池材料周报】固态电池技术获重大突破，未来关注半固态产业化及固态电解质进度 2023.07.10 【数字经济周报】华为发布AI大模型盘古3.0 2023.07.10 往期回顾 作者：�浩 电话：0755-23976068 邮箱：wanghao013539@gtjas.com 资格证书编号：S0880513090004 【电池材料周报】首个固态电池上车，固态电池打开能量密度天花板 摘要：产业链价格与最新趋势跟踪，点评产业最新风向 产业链跟踪 电池级碳酸锂价格继续持稳，均价报30.35万元/吨。预计近期价格维稳，呈小幅震荡态势。 蔚来首个150度固态电池上车。这也是固态电池首次实现量产上车。ET7、全新ES6、ES7等多款车型均可搭载150kWh电池包。届时ET7续航可超过1000km，即使是SUV的ES6续航也能达到930km。蔚来使用的属于半固态电池，采用固液混合电解质，硅碳复合负极材料和超高镍正极材料，单个电池 包重量为575kg。电芯由卫蓝新能源提供，一个150kWh的电池包内单体数量达到384个。 固态电池的优势有不易燃、耐高温、无腐蚀、不挥发等。固态电池是指采用固态电解质的锂离子电池。与传统液态锂电池相比，全固态电池在安全性方面更加优秀。以蔚来此次搭载的固态电池为例，和宁 德时代提供的100kWh电池相比，蔚来使用的固态电池重量只增加了20kg，但是单体数量是前者的4倍，因此实现了高达261Wh/kg的能量密度。而这个数据已经超过了宁德时代的麒麟电池，后者最高能量密度为255Wh/kg。而在续航表现上搭载固态电池的ES6续航可达930km，ET7的续航可超过1000km。 固态电池产业化进程中，半固态电池先行。固态电池使用的固态电解质具有不易燃、耐高温、无腐蚀、不挥发的特性，使得电池对温度的敏感性降低。固态电池的技术发展采用逐步转化策略，液态电解质含量逐步下降，全固态电池是最终形态。固态电池产业链主要变化在中游电解质和负极材料。与液态 锂电池相似，区别在于中上游的负极材料和电解质不同，发展至全固态电池，隔膜可完全被替换。 固态电池的重要特点是其能量密度大，打开能量密度天花板。传统锂电池250Wh/kg的能量密度，固态电池能量密度目前已接近400Wh/kg。未来�年锂离子动力电池的单体能量密度有望超300Wh/kg，但这个数据接近现有的液态锂电理论天花板，依靠已有的三元体系难以实现电池单体能量密度高于 350Wh/kg的目标。固态电池有很大希望突破500Wh/kg关口，可将电动汽车续航里程拉至1000公里以上，循环次数超5000次。另外固态电池工作温度范围宽、支持超级快充，是未来电池的终极形态。 行业信息 国家发展改革委等�部门发布《工业重点领域能效标杆水平和基准水平(2023年版)》。结合工业重点领域产品能耗、规模体量、技术现状和改造潜力等，进一步拓展能效约束领域。 三项碳捕集和利用技术团体标准发布实施。该系列标准规定了固体吸附法二氧化碳变压提浓设备、循环流化床吸附捕集设备的组成、技术要求和试验方法。 风险提示 新能源车销售不及预期，政策变动，产品研发不及预期等。 目录 1.首个固态电池上车，固态电池打开能量密度天花板3 2.产业信息5 2.1.行业信息5 2.2.热点事件6 3.科技动态6 4.风险提示8 1.首个固态电池上车，固态电池打开能量密度天花板 据上海钢联数据显示，电池级碳酸锂价格小幅下行，均价报30.35 万元/吨。预计近期价格维稳，呈小幅震荡态势。钴酸锂、锰酸锂、 磷酸铁锂近期价格稳定，随着碳酸锂价格趋于稳定，预计正极材料近期将处平衡波动状态。中长期看来，随着上游矿端产能逐步释放，下游车厂库存稳定，市场消化能力下降，碳酸锂价格或有缓慢下跌情况。原材料价格将继续跟随锂矿价格走势，持平稳震荡态势。 蔚来首个150度固态电池上车。7月12日，据智能车参考，固态电池，正式上车蔚来，这也是固态电池首次实现量产上车。ET7、 全新ES6、ES7等多款车型均可搭载150kWh电池包。届时ET7续航可超过1000km，即使是SUV的ES6续航也能达到930km。蔚来领航辅助NOP+已经驶入北京�环，这也是继小鹏NGP之后，第二个开进北京�环内的智能驾驶方案。蔚来使用的属于半固态电池，采用固液混合电解质，硅碳复合负极材料和超高镍正极材料，单个电池包重量为575kg。电芯（单体）由卫蓝新能源提供，一个150kWh的电池包内单体数量达到384个。 固态电池的优势有不易燃、耐高温、无腐蚀、不挥发等。固态电池是指采用固态电解质的锂离子电池。与传统液态锂电池相比，全固 102294 态电池在安全性方面更加优秀。以蔚来此次搭载的固态电池为例，和宁德时代提供的100kWh电池相比，蔚来使用的固态电池重量只增加了20kg，但是单体数量是前者的4倍，因此实现了高达261Wh/kg的能量密度。而这个数据已经超过了宁德时代的麒麟电池，后者最高能量密度为255Wh/kg。而在续航表现上搭载固态电池的ES6续航可达930km，ET7的续航可超过1000km。 固态电池产业化进程中，半固态电池先行。固态电池使用的固态电解质具有不易燃、耐高温、无腐蚀、不挥发的特性，使得电池对温度的敏感性降低。固态电池的技术发展采用逐步转化策略，液态电 解质含量逐步下降，全固态电池是最终形态。依据电解质分类，锂电池可分为液态、半固态、准固态和全固态四大类，其中半固态、准固态和全固态三种统称为固态电池。固态电池产业链主要变化在中游电解质和负极材料。与液态锂电池大致相似，区别在于中上游的负极材料和电解质不同，若发展至全固态电池，隔膜可能也完全被替换。 固态电池的重要特点是其能量密度大，打开能量密度天花板。电芯设计上，固态电池没有液体电解质和隔膜的存在，可供储能空间更大。相比传统锂电池250Wh/kg的能量密度，固态电池能量密度目前已经接近 400Wh/kg。未来�年锂离子动力电池的单体能量密度有望提高至 300Wh/kg以上，但这个数据接近现有的液态锂电理论天花板，依靠已有的三元体系难以实现电池单体能量密度高于350Wh/kg的目标。固态电池有很大希望突破500Wh/kg关口，可将电动汽车续航里程拉至1000公里以上，循环次数超5000次。另外固态电池工作温度范围宽、支持 产品名称7.147.7涨跌幅涨跌 正极材料（万元/吨） 三元5系 22.20 22.20 0.00% 0.00 三元6系（单晶型） 25.00 25.00 0.00% 0.00 三元6系（动力性） 24.40 24.40 0.00% 0.00 三元8系 28.45 28.45 0.00% 0.00 磷酸铁锂 9.70 9.70 0.00% 0.00 前驱体材料（万元/吨） 碳酸锂 30.35 30.75 -1.30% (0.40) 氢氧化锂 28.00 28.60 -2.10% (0.60) 电解钴 30.90 30.60 0.98% 0.30 电解镍 17.33 17.20 0.76% 0.13 硫酸钴 46.25 43.75 5.71% 2.50 硫酸镍 3.38 3.38 0.00% 0.00 硫酸锰 0.62 0.62 0.00% 0.00 三元前驱体111 8.95 8.75 2.29% 0.20 三元前驱体523 8.95 8.85 1.13% 0.10 三元前驱体622 9.85 9.80 0.51% 0.05 三元前驱体811:国产 10.90 10.90 0.00% 0.00 锂电池（元/瓦时） 磷酸铁锂 0.65 0.65 0.00% 0.00 三元 0.72 0.72 0.00% 0.00 超级快充，是未来电池的终极形态。表1：近一周电池产业链价格跟踪 上游金属 锂矿指数 5338.56 5268.29 1.33% 70.27 铝 4350.38 4374.07 -0.54% (23.69) SHFE铝（元/吨） 18300.00 17845.00 2.55% 455.00 LME铝（美元/吨） 2273.50 2141.00 6.19% 132.50 SHFE铜（元/吨） 69290.00 67610.00 2.48% 1680.00 LME铜（美元/吨） 8671.00 8366.50 3.64% 304.50 数据来源：Wind，国泰君安证券研究 3,500,000 3,000,000 2,500,000 2,000,000 1,500,000 1,000,000 500,000 0 600,000 500,000 400,000 300,000 200,000 100,000 0 碳酸锂99.5% 氢氧化锂56.5% 图1：金属锂价格近期反弹（万元/吨）图2：碳酸锂、氢氧化锂价格近期反弹暂缓（万元/吨） 数据来源：Wind，国泰君安证券研究数据来源：Wind，国泰君安证券研究 50 40 30 20 10 0 三元5系 三元6系（单晶） 三元6系（动力） 三元8系 20 15 10 5 0 磷酸铁锂 图3：三元材料价格近期回升（万元/吨）图4：磷酸铁锂价格止跌回升（万元/吨） 数据来源：Wind，国泰君安证券研究数据来源：Wind，国泰君安证券研究 70 60 50 40 30 20 10 0 电解钴:电池级 电解镍 1.00.90.80.70.6 21-05 21-08 21-11 22-0222-05 22-0822-11 23-02 23-05 铁锂电芯 三元电芯 图5：电解钴价格下跌、电解镍价格抬升（万元/吨）图6：三元电芯与磷酸铁锂价差扩大（元/Wh） 数据来源：Wind，国泰君安证券研究数据来源：Wind，国泰君安证券研究 2.产业信息 2.1.行业信息 国家发展改革委等�部门发布《工业重点领域能效标杆水平和基准水平 (2023年版)》。近日，国家发改委等�部门发布《工业重点领域能效标杆水平和基准水平（2023年版）》。通知指出，结合工业重点领域产品能耗、 规模体量、技术现状和改造潜力等，进一步拓展能效约束领域。对标国内外生产企业先进能效水平，确定工业重点领域能效标杆水平。依据能效标杆水平和基准水平，分类实施改造升级。各地要及时总结前期在重点领域能效摸底、技术改造实施方案制定、重点节能降碳项目推进等方面相关工作经验，结合重点领域能效水平范围拓展，根据当地产业发展条件，及时将新增领域纳入本地区重点领域节能降碳工作，做到统筹考虑、稳扎稳打、有序衔接、压茬推进。要充分利用已有政策工具，通过中长期贷款、绿色信贷、绿色债券、气候投融资、阶梯电价、工业节能监察、环保监督执法等手段，加大节能降碳市场调节和督促落实力度。各地方要深刻认识、高度重视严格能效约束推动重点领域节能降碳工作的重要性，立足本地发展实际，坚持系统观念，尊重市场规律，细化工作要求，强化责任落实，稳妥有序推动节能降碳技术改造，切实避免“一 刀切”管理和“运动式”减碳，确保产业链供应链稳定和经济社会平稳运行。（国家发展改革委，07/04，来源：https://www.gov.cn/govweb/zhengce/202307/content_6890429.htm） 三项碳捕集和利用技术团体标准发布实施。近日，中国科学院山西煤炭化学研究所牵头主持制定的《低压低浓度二氧化碳两级变压吸附提浓设备》以及参与制定的《循环流化床吸附法捕集二氧化碳装置》《二氧化 碳产品技术规范》团体标准由中国工业节能与清洁生产协会正式发布实施。该系列标准规定了固体吸附法二氧化碳变压提浓设备、循环流化床吸附捕集设备的组成、技术要求和试验方法，同时规定