电力设备行业专题研究：半固态顺利启航，看好新型材料体系突出重围

聚焦：智己L6半固态装车引燃市场热点 复盘固态电池资本市场表现，我们发现从综合走势上来看，固态电池指数变化与电池、电力设备指数基本趋同。2024年3-5月，半固态量产装车等利好消息频出，4月初，智己L6光年固态电池发布会释放积极情绪，半固态装车或逐步明朗，固态电池装车加速或是指数上行主要催化。 需求：月度装车环比向上，固态电池渗透率有望提升 2023年全年固液混合态电池装车量约798MWh，主要有赣锋锂电、卫蓝新能源等企业。2024年1-5月，固态电池累计装车量达到1.62GW,2月受春节假期影响环比增速有所下滑，3-5月装机实现较快速增长，其中5月固态电池月度装车量为482.9MWh,环比增长30.87%。远期来看，2030年全球固态电池的出货量或达到614.1GWh，未来5年CAGR有望达95%，渗透率有望达到10%。 供给：电解质路线较分散，扩产集中于电池环节 国内外固态电池产业链均集中在电池环节，头部电池厂家在技术路线方面进行多线布局，路线涵盖氧化物、硫化物、聚合物等。国内固态电池（包含半固态）的产能规划已经接近300GWh，2023年落地产能约15GWh，其中固态电解质及其他关键材料的供应产能规划较少，主要由固态电池企业的一体化产能，以及原正负极材料供应商进行小规模供应。 展望：看好新型材料体系突出重围 固态电池能量密度提升关键在于正负极材料的升级迭代；最终形态或为镍钴锰三元正极搭配锂金属负极。企业端来看，正极领域，当升科技新型正极已成功导入清陶、蔚蓝、赣锋锂电等客户，率先实现了批量供应；负极领域，主流负极厂家均在固态电池用材料上进行了多方位布局，包括但不限于硅碳负极、硬炭负极、锂金属负极。随着诸多车企、电池、材料厂商持续加码布局，固态电池或有望逐领域实现技术突破和产业化快速推进，我们看好未来正负极企业在新兴材料领域的持续布局和发展。 投资建议：关注前瞻布局固态电池技术的企业 我们认为固态电池提升能量密度的核心在于材料更新迭代：负极将从石墨，向硅基负极、再向金属锂负极升级；正极向高镍三元、富锰锂基等新型正极材料迭代升级；我们推荐积极布局固态电池的电池龙头企业，如宁德时代、亿纬锂能；正极材料环节建议关注具有正极材料创新的当升科技、容百科技；负极材料环节建议关注龙头企业璞泰来、杉杉股份、中科电气。 风险提示：技术推进不及预期；政策变动风险；需求不及预期。 1.聚焦：智己L6半固态装车引燃市场热点 1.1智己汽车发布首代光年固态电池 4月8日，智己L6发布会发布，其车型将首次搭载第一代光年固态电池，为业内首个准900V超快充固态电池，引发市场关注。 具体材料方面，智己L6正极采用专利自研的纳米尺度固态电解质包覆超高镍材料，负极为新一代高比能复合硅碳材料。通过高新材料及工艺，大幅提升电池能量密度，赋能车辆超长续航性能。搭载超快充固态电池的智己L6，预计可突破1,000公里CLTC续航里程。 图表1：光年电池为首个准900V超快充固态电池 图表2：智己L6采用第一代光年固态电池 1.2终端突破带来积极催化 回顾2024H1，从综合走势上来看，固态电池指数变化与电池、电力设备指数基本趋同。2023H2以来，受碳酸锂价格下滑的影响，产业链材料价格普遍下挫，多环节盈利承压，叠加固态电池产业化推动较弱，指数呈现震荡下滑的走势。 图表3：固态电池指数复盘 2024年3-5月，半固态量产装车等利好消息频出，4月9日受智己L6光年固态电池发布会积极情绪催化，半固态装车或逐步明朗，固态电池指数来到新高点。5月国轩高科发布会公布全固态金石电池，带动固态电池指数小幅提升。 展望2024H2，随着各环节技术端、下游需求端或出现变化，2024年固态电池产业链可能出现结构性机会，我们认为固态电池装车或成为今年推动固态电池指数上行的主要催化。 2.布局：半固态电池量产先行，国内外产业化持续推进 2.1半固态电池或已实现初步产业化 2022年以来，固态电池的研发和产业化取得了明显的进展，尤其是伴随着以卫蓝新能源、赣锋锂电等为代表的中国企业的半固态电池的量产装车，标志着半固态电池在2023年实现了初步的产业化。 从近期数据上看，固液混合态电池实现小批量装车，2023年全年装车量约798MWh，主要有赣锋锂电、卫蓝新能源等企业。2024年1-5月，固态电池累计装车量达到1.62GW,2月受春节假期影响环比有所下滑，3-5月装机实现较快速增长，其中，5月固态电池月度装车量为482.9MWh,环比增长30.87%。 图表4：2024年固态电池（含半固态）月度装车量（MWh） 长期来看，基于对固态电池技术路线和降本路径的研判，根据EVTank预计，2024年全球固态（半固态）电池出货有望达到3.3GWh，2030年全球固态电池的出货量或达到614.1GWh，主要为半固态电池，未来5年CAGR有望达95%。 图表5：预计2030年固态(含半固态)电池出货达到614GW 图表6：预计2030年固态（含半固态）电池渗透率为10% 2.2产业链上下游布局集中于电池环节 终端主流车企固态电池上车计划陆续公布。目前多家车企已开始规划固态电池装车，上汽计划2024年将率先推动固态电池技术大规模量产上车；日产计划2024年内启动试点工厂，丰田、宝马、长安均计划于2030年实现量产。 图表7：国外企业固态电池陆续进入测试装车阶段 国内外固态电池产业链布局均集中在电池环节，上市公司抢占先机。在下游车企的驱动下，固态电池成为新的发展趋势，头部电池厂家持续推进相关产品研发，头部电池厂家宁德时代、亿纬锂能均进行多条技术路线布局。 图表8：国内头部电池企业均积极推动固态电池研发和产能布局 根据高工锂电不完全统计，2023年底国内固态电池（包含半固态）的产能规划已经接近300GWh，2023年落地产能约15GWh。不过，其所需全固态电解质的产能并未跟上，仅有金启航、瑞逍科技、中科固能等公司进行具体布局，目前暂未大规模产能落地。固态电解质及其他关键材料的供应，主要由固态电池企业的一体化产能，以及原正负极材料、电解液等供应商进行小规模供应。 2024年5月29日，据中国日报，中国或将投入约60亿元用于全固态电池研发，包括宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利共六家企业获政府基础研发支持。随着产业布局全面加快以及政策端利好释放，我们认为全固态仍是电池产业未来发展的重心。 图表9：国内企业固态产业链布局以终端电池为主（专有项目和基地） 国外方面，固态电池陆续进入测试装车阶段。海外固态电池企业今年有进展的主要有美国Solid Power、Factorial、QuantumScape、Ampcera、24M Technologies、三星SDI、日本Maxell、日立造船等。 图表10：国外企业固态电池陆续进入测试装车阶段 3.展望：看好新型材料体系突出重围 3.1固态电池能量密度提升关键在于正负极材料升级 根据美国Quantum Scape公司的电池密度提升规划，正极材料由从目前的磷酸铁锂（LFP）升级为镍钴铝（NCA）、三元（NMC）、高镍三元（Ni-Rich NMC）等,负极材料或升级为硅基石墨负极，固态电池最终形态或为镍钴锰三元正极搭配锂金属负极。 图表11：Quantum Scape固态电池材料能量密度提升路径 半固态和全固态在正负材料路径选择上较为一致，正极偏向于高镍和富锰锂基材料，负极采用硅基材料和锂金属。从半固态发展为全固态的核心转变仍为电解质和隔膜材料的改变，全固态电池将不再依赖溶剂、添加剂等液态物质，进一步提升电池的能量密度，电池密度或超过500Wh/kg。 图表12：半固态和固态电池主要区别在电解质/隔膜两个环节 3.2正负极企业加速固态电池布局 国内前驱体、正负极龙头企业积极推进固态电池技术布局。正极领域，当升科技已研发生产新型正极材料，采用正极与固态电解质包覆的技术，成功导入下游知名固态电池客户，包括清陶、蔚蓝、赣锋锂电等，率先实现了批量供应。贝特瑞、德方纳米、容百科技等公司均已在材料体系上进行研发布局，多项产品能运用于半固态/全固态电池。 图表13：国内前驱体、正负极企业积极推进固态电池技术布局 负极领域，6月19日，负极企业璞泰来通过与恩利动力签订《战略合作协议》，深化自身和合作方在固态电池领域的研究和合作，同时，主流负极厂家均在固态电池用材料上进行了多方位布局，包括但不限于硅碳负极、硬炭负极、锂金属负极。 随着诸多车企、电池、材料厂商持续加码布局，固态电池有望逐领域实现技术突破和产业化快速推进，我们看好未来正负极企业在新兴材料领域的持续布局和发展。 4.投资建议：关注前瞻布局固态电池技术的企业 我们认为固态电池提升能量密度的核心在于材料更新迭代：负极将从石墨，向硅基负极、再向金属锂负极升级；正极向高镍三元、富锰锂基等新型正极材料迭代升级； 我们推荐积极布局固态电池的电池龙头企业，如宁德时代、亿纬锂能；正极材料环节建议关注具有正极材料创新的当升科技、容百科技、德方纳米；负极材料环节建议关注龙头企业璞泰来、杉杉股份、中科电气。 5.风险提示 1）技术推进不及预期：固态电池产业为技术密集型产业，技术进展缓慢对于产业化进程影响较大； 2）政策变动风险：国内外电池产业链的政策变动或将明显影响产业内公司对相应市场的技术和产品布局。 3）需求不及预期：行业受终端需求影响大，如果终端市场增速未达预期，可能对固态电池需求产生明显影响。