新能源汽车产业链行业新技术系列报告（二）：半固态装车元年已至，下一代电池技术蕴藏机遇

有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 新能源汽车产业链行业 行业研究 | 深度报告 ⚫ 固态电池进展超预期，半固态率先落地加速装车。固态电池相较传统液态电池在能量密度和安全性方面的优势明显，被认为是最具潜力的下一代电池技术之一。但由于其技术尚不成熟、成本依旧高昂，业界普遍认为商业化应用的时间节点远在2030年。但2022年以来，国内企业以半固态方案作为过渡的中间路线，率先实现装车应用进入产业化阶段。随着装车车型增多，半固态电池应用规模扩大，经济性有望提升，带动产业链同步发展，或将加速向全固态电池最终形态的进化过程。 ⚫ 材料体系全面优化，电解质开辟新赛道。电解质为固态电池关键创新点，三大技术路线各有优劣：硫化物离子电导率最高，远期发展潜力大，但稳定性差、成本高昂；氧化物电导率适中而稳定性好，研发验证进展较快；聚合物电导率受限，但应用难度小成半固态方案短期之选。固态电池正负极材料向高性能方向迭代，有望打开高镍三元、硅基负极的应用空间，长期来看锂金属负极和镍锰酸锂、富锂锰基等新型正极材料具备较好前景。 ⚫ 国内外公司积极布局，把握新技术机遇。当前国内外涉足固态电池的企业较多，车企、研发机构、包含众多初创企业在内的电池企业及中游材料企业均投入新技术研发布局。工艺技术的创新和材料体系的变化，为全产业链带来新的机会。分环节来看，国内自主品牌及新势力车企半固态装车走在最前列，配套电池厂整体产能规划已进入百GWh量级，电解质材料的开发和量产进度则相对滞后，高镍三元正极国内已具备成熟量产能力，而硅基负极规模尚小有待放量。 ⚫ 固态电池被认为是解决锂电池安全问题以及提升能量密度的理想方案，作为下一代电池技术路线获产业重点布局。2022年以来，固态电池的研发和产业化取得了明显的进展，尤其是国内企业在半固态电池领域的技术进步和成本降低均大幅超预期，以卫蓝新能源和赣锋锂电等为代表的半固态电池在2023年实现量产装车，标志着半固态电池已经进入产业化元年。随着电池企业的产能规划落地和更多车企车型的装车应用，固态电池的产业化进程有望加快。建议关注布局半固态的电池企业 宁德时代(300750，未评级)、亿纬锂能(300014，未评级)、赣锋锂业(002460，未评级) 等。 ⚫ 与液态锂离子电池相比，固态电池在材料端的核心变量为固态电解质，并有望提升高性能正负极材料和软包封装的渗透率。建议关注在相关材料上布局深入进度领先的企业：电解质上海洗霸(603200，未评级)、金龙羽(002882，未评级)，正负极材料容百科技(688005，未评级)、当升科技(300073，买入)、贝特瑞(835185，未评级)、璞泰来(603659，未评级)、天齐锂业(002466，未评级)、赣锋锂业(002460，未评级)、杉杉股份(600884，未评级)，铝塑膜新纶新材(002341，未评级)、明冠新材(688560，未评级)。 风险提示 ⚫ 固态电池产业化进度不及预期、技术路线革新风险、原材料价格波动的风险 投资建议与投资标的 核心观点 国家/地区 中国 行业 新能源汽车产业链行业 报告发布日期 2024年02月27日 卢日鑫 021-63325888*6118 lurixin@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860515100003 李梦强 limengqiang@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860517100003 林煜 linyu1@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860521080002 杨雨浓 yangyunong@orientsec.com.cn 朱洪羽 zhuhongyu@orientsec.com.cn 磷酸锰铁锂：正极材料性价比优选，规模化放量在即：——新技术系列报告（一） 2023-07-31 半固态装车元年已至，下一代电池技术蕴藏机遇 ——新技术系列报告（二） 看好（维持） 新能源汽车产业链行业深度报告 —— 半固态装车元年已至，下一代电池技术蕴藏机遇 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 2 目 录 固态电池：提升能量密度，解决安全问题的理想电池方案 .............................. 5 优势：高安全性与高能量密度 ............................................................................................ 6 挑战：生产成本尚高，技术难点犹存.................................................................................. 8 固态电池材料与工艺的变与不变 ................................................................... 10 电解质：核心变量，关注路线之争 ................................................................................... 10 正负极：突破限制，性能边界拓宽 ................................................................................... 12 制造工艺：部分环节可兼容，长期降本需革新 ................................................................. 14 产业化进展与公司梳理 ................................................................................. 17 半固态电池：率先商业化的过渡方案................................................................................ 17 公司梳理：产业链齐发力，把握新技术机遇 ..................................................................... 19 投资建议 ...................................................................................................... 24 风险提示 ...................................................................................................... 25 新能源汽车产业链行业深度报告 —— 半固态装车元年已至，下一代电池技术蕴藏机遇 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 3 图表目录 图1：动力电池技术发展趋势 ....................................................................................................... 5 图2：液态电池与固态电池内部结构对比 ..................................................................................... 5 图3：固态电池技术发展路径 ....................................................................................................... 5 图4：传统锂离子电池体系存在能量密度上限 .............................................................................. 6 图5：使用锂金属负极的固态电池 ................................................................................................ 7 图6：内外串联电池结构对比 ....................................................................................................... 7 图7：固态电池界面问题 .............................................................................................................. 8 图8：全球固态电池企业技术路线 .............................................................................................. 10 图9：固态电解质对比 ................................................................................................................ 12 图10：固态电解质制造工艺 ....................................................................................................... 15 图11：液态锂离子电池与固态电池工艺路线对比 ....................................................................... 15 图12：固态电池技术路线图 ....................................................................................................... 16 图13：2000-2019年固态电池跨国专利申请数量 ....................................................................... 20 图14：丰田推出固态电池可在10分钟内完成快速充电 ............................................................. 20 表1：锂离子电池各种放热反应的温度区间与反应焓.................................................................... 6 表2：不同固态电解质所含金属成本价对比 .................................................................................. 8 表3：固态电池和液态电池成本对比...........................................................