固态电池深度报告：聚焦性能和成本，固态电池产业化提速

新能源动力系统 固态电池深度报告 领先大市-A(维持) 聚焦性能和成本，固态电池产业化提速 2024年10月22日 行业研究/行业深度分析 投资要点： 固态电池符合未来大容量二次电池发展方向，半固态电池已装车，高端长续航车型、e-VTOL等方向对固态电池需求明确。固态电池理论上具备更高的能量密度、更好的热稳定性、更长的循环寿命等优点，是未来大容量二次电池发展方向。根据中国汽车动力电池产业创新联盟，2024年1-6月，半固态电池装车量达2.2GWh，已初具规模。应用方面，固态电池在高端长续航车型、e-VTOL等方向有明确应用场景。2024年5月，搭载光年固态电池的智己L6上市，10月，光年固 态 电池 将 量 产；2024年4月 ， 广汽 埃 安 发布 全 固 态 电池 ， 能 量密 度 超过400Wh/Kg，预计在2026年量产上车；在国家专项补贴推动下，宁德时代也积极推动固态电池产业化，有望于2027年量产。 资料来源：最闻 固态电池可分为聚合物、氧化物、硫化物三种体系，我们测算固态电池2030年量产将降本29%，且低于当前液态电池。氧化物综合性能好，体系制备难度适中，但电导率较低；硫化物是理论上最佳的固态电解质材料；聚合物固态电解质技术最成熟。正极材料方面，层状氧化物结构当前使用最为广泛，已代替稳定性差的尖晶石结构，富锂锰正极材料是未来的理想选择。负极材料方面，硅基材料具备超高理论容量、原料丰富，是目前各大厂商重点研究对象，锂金属负极材料有望成为全固态电池的负极材料。我们测算固态电池2030年量产后将降本29%，且成本有望低于当前液态电池。 相关报告： 【山证新能源动力系统】中科院突破新型 硫 化 锂 正 极 材 料-行 业 周 报（20240902-20240908）2024.9.9 【 山 证 新 能 源 动 力 系 统 】 鹏 辉 能源280Wh/kg固 态 电 池 发 布-行 业 周 报（20240826-20240901）2024.9.2 多龙头公司开始布局，宁德时代、清陶能源、卫蓝新能等布局领先。宁德时代多种技术路线并行研究，硫化物电解质已建立起10Ah级别的验证平台，目标2027年达到7-8分的研发水平。卫蓝新能源规划产能超过100GWh，2023年6月正式向蔚来交付360Wh/kg半固态产品。清陶第一代半固态电池为氧化物加聚合物的技术路径，第二代固态电池为氧化物、卤化物加聚合物的路径，上汽集团与清陶能源联合研发的光年固态电池将于今年10月实现量产上车。孚能科技第二代半固态电池已处于送样阶段，预计2025年投产。2024年8月28日，鹏辉能源发布第一代全固态电池，2026年量产。9月2日，南都电源表示，公司固态电池将于今年Q4完成项目验收，同等能量密度下，成本比液态锂电池增加10-15%。 分析师： 肖索执业登记编码：S0760522030006邮箱：xiaosuo@sxzq.com 杜羽枢执业登记编码：S0760523110002邮箱：duyushu@sxzq.com 重点推荐：宁德时代。建议关注：（1）电池厂商如鹏辉能源、南都电源、孚能科技等；（2）技术进展领先的创业型公司如清陶能源、卫蓝新能源等；（3）核心材料固态电解质环节，如三祥新材、瑞泰新材等。（4）新型正负极材料环节，如太蓝新能源、辉能科技、当升科技、翔丰华、国轩高科、容百科技等。金属锂负极关注赣锋锂业、天齐锂业。 风险提示：下游需求不及预期风险；原材料价格大幅波动风险；国内外政策风险；技术推进不及预期风险。 目录 1.1固态电池兼具安全性和高能量密度，有望成为下一代电池.................................................................................51.2固态电池逐步成熟，半固态率先产业化.................................................................................................................71.3固态电池在高端长续航车型、e-VTOL等方向有明确应用场景..........................................................................9 2.固态电池产业链：多材料体系并行发展，成本下降有望超预期.............................................................................12 2.1固态电解质：多数厂商专注于氧化物和硫化物路线...........................................................................................122.2新型正极：目前高镍正极为主，氧化物、硫化物、富锂锰材料或将开始应用...............................................162.3新型负极：目前石墨和硅碳为主，全固态将使用金属锂...................................................................................192.4固态电池成本未来有望低于液态电池...................................................................................................................21 3.从半固态到固态，多龙头公司开始布局.....................................................................................................................23 3.1宁德时代：聚合物和硫化物产业化进展领先，半固态已装车验证...................................................................233.2清陶：全固态量产仍需时间，氧化物和硫化物技术路线布局领先...................................................................243.3卫蓝：360Wh/kg混合固液态电池已交付.............................................................................................................253.4鹏辉能源：已发布第一代全固态电池，2026年将量产......................................................................................283.5孚能科技：第一代固态电池已装车，第二代处于送样阶段...............................................................................29 图表目录 图1：液态锂离子电池（左）&固态电池（右）对比....................................................................................................5图2：固态电池发展历程...................................................................................................................................................7图3：半固态到全固态电池产业化趋势...........................................................................................................................8图4：半固态电池装车量（MWh）.................................................................................................................................8 图5：广汽集团搭载固态电池eVTOL...........................................................................................................................10图6：固态电池市场规模预测（GWh）........................................................................................................................11图7：不同固态电解质对比.............................................................................................................................................12图8：从液态到全固态电池的技术发展路线.................................................................................................................17图9：宁德时代固态电池进程.........................................................................................................................................23图10：清陶产能布局.......................................................................................................................................................25图11：鹏辉能源第一代固态电池...................................................................................................................................28 表1：半固态/准固态/全固态对比.....................................................................................................................................6表2：液态电池和固态电池对比........................................................................................................