基础化工行业深度报告：固态锂电池方兴未艾，高性能材料有望迎新发展机遇

基础化工 2025年01月08日 ——行业深度报告 投资评级：看好（维持） 金益腾（分析师）jinyiteng@kysec.cn证书编号：S0790520020002 宋梓荣（联系人）songzirong@kysec.cn证书编号：S0790123070025 李思佳（联系人）lisijia@kysec.cn证书编号：S0790123070026 发展高比能量、长续航电池的必行之路，固态锂电池方兴未艾 液态锂离子电池中含有挥发性和可燃性高的有机溶剂基液态电解质，使得高能锂电池的使用面临着易燃易爆等潜在风险。同时据锂电产业通公众号，当前液态锂离子电池体系能量密度难以突破350Wh/kg的极限。全固态锂电池使用具备优异阻燃性能的固态电解质取代了电池体系中的电解液和隔膜。两者相比，固态锂电池的优势在于：比能量可达500Wh/kg以上、轻量化、热失控起始温度较高；主要劣势在于生产成本较高。据亿欧智库数据及我们测算，2024年8月，固态锂电池的生产成本在1.9-6.2元/Wh，高于磷酸铁锂/石墨体系约0.34元/Wh的生产成本。未来待固态锂电池技术不断发展，产业链不断成熟，固态电池有望凭借能量密度高、安全性能好等优势与液态锂电池互补发展。固态电池将优先在成本敏感性低的领域应用，包括机器人、可穿戴设备、航天设备、无人机等；之后再在对成本敏感度高且对能量密度要求高的领域应用，包括eVTOL、电动车等。 相关研究报告 《下游需求投产加速，或加剧烧碱、乙二醇供需紧平衡态势—化工行业周报》-2025.1.5 未来待固态电池技术持续突破，有望带动相关材料需求持续增长。 1、固态电解质：全固态电池取消原有液态电解质，选用氧化物、硫化物、聚合物等作为固态电解质，以薄膜的形式分割正负极，从而替代隔膜的作用，其中氧化物目前产业化进展较快，硫化物未来潜力最大，聚合物性能上限较低。【硫化物固态电解质】推荐标的：云图控股；受益标的：有研新材、恩捷股份、天齐锂业、厦钨新能、容百科技、天赐材料、光华科技、丰元股份、粤桂股份、司尔特、国城矿业等。【氧化物固态电解质】受益标的：国瓷材料、三祥新材、容百科技、璞泰来、上海洗霸等。【聚合物固态电解质】推荐标的：巨化股份、昊华科技；受益标的：奥克股份、东岳集团、联创科技、永和股份、东阳光等。 《涤纶长丝供应缩减支撑价格运行坚挺，丙烯酸及酯价格延续高位—行业周报》-2024.12.29 《原材料 工业优化升级行动方案出台，推动传统产业升级及新材料产业创新发展—行业周报》-2024.12.22 2、碳基填料：MOF、COF可获得刚性多孔结构，同时还可以提高界面兼容性和增强离子电导率；碳纳米管、导电炭黑、石墨烯等碳基材料可以显著提高电池的循环稳定性，并降低过电位。推荐标的：【导电炭黑】黑猫股份；受益标的：【碳纳米管】天奈科技、道氏技术；【MOF】岳阳兴长；【COF】宝丽迪等。 3、正极：固态电池正极材料以高镍三元体系为主，富锂锰基材料具有较高的能量密度以及较低的单位成本，被认为是最具前景的锂离子电池正极材料之一。【正极材料】受益标的：红星发展、湘潭电化、道氏技术、丰元股份、芳源股份等。4、负极：硅基负极的优势在于具有高比容量，但缺点在于体积易膨胀。传统锂电负极企业产业化推进较快，多数企业采用硅碳负极路线。【硅基负极】推荐标的：硅宝科技；受益标的：道氏技术、新安股份、石大胜华、鹿山新材等；【多孔碳】圣泉集团、元力股份、道氏技术、金博股份等。 5、其他：可关注铝塑膜、粘结剂相关企业。【铝塑膜】受益标的：道明光学、佛塑科技、璞泰来、明冠新材等；【隔膜】推荐标的：长阳科技；【粘结剂】受益标的：回天新材等。 风险提示：技术推进不及预期、原材料价格大幅下跌、终端需求跟进不及预期。 目录 1、固态锂电池：发展高比能量、长续航电池的必行之路，固态锂电池方兴未艾.................................................................42、固态电解质：三种主流电解质各有优劣，硫化物路线有望凭借导电性能强、界面接触性能良好等性能得到快速发展..........................................................................................................................................................................................................102.1、硫化物固态电解质：高离子电导率给予其广阔发展前景，建议关注率先进行硫化锂布局、具备硫磺或硫铁矿产能的企业..............................................................................................................................................................................112.2、氧化物固态电解质：氧化物固态电解质拥有适中的离子电导率，商业化进展较快............................................162.3、聚合物固态电解质：建议关注PEO、PVDF生产企业在聚合物固态电解质中的布局........................................182.4、复合固态电解质：多种材料复合可使得固态电解质优势互补................................................................................202.5、其他：我国固态电池产业化进程较快，各类工艺方案竞相发展............................................................................223、正极：固态电池正极材料或向超高镍、镍锰酸锂、富锂锰基等方向布局.......................................................................234、硅基负极：硅基负极有望成为新一代锂电负极材料，多孔碳的性能直接决定硅基产品性能.......................................255、其他：可关注铝塑膜、隔膜、粘结剂相关企业...................................................................................................................285.1、铝塑膜：软包铝塑膜有望凭借其柔韧性强的优势，广泛应用于固态电池封装领域............................................285.2、隔膜：半固态电池保留了少量电解液，仍需隔膜....................................................................................................305.3、粘结剂：非极性粘结剂可提高固态电解质的机械性质、界面相容性等性能........................................................306、投资建议：建议关注固态电池发展带来的相关材料的发展机会.......................................................................................307、风险提示..................................................................................................................................................................................33 图表目录 图1：固态锂电池能量密度可超过400Wh/kg..............................................................................................................................4图2：固态锂电池中的电解质为固态电解质................................................................................................................................4图3：固态锂电池通过摒弃有机液态电解质，热失控起始温度较高........................................................................................5图4：固态锂电池的电子迁移速度较液态锂电池慢....................................................................................................................6图5：提高固态电池性能的核心为优化固态电解液性能............................................................................................................6图6：目前固态锂电池的生产成本在1.9-6.2元/Wh，高于液态锂电池....................................................................................6图7：全固态锂电池能量密度、工作温度等参数均较高............................................................................................................7图8：固态锂电池的电子迁移速度较液态锂电池慢....................................................................................................................7图9：提高固态电池性能的核心为优化固态电解液性能............................................................................................................7图10：硫化物固态电解质原料硫化锂的成本占总成本的70%以上.......................................................................................12图11：Li2O和P2S5为原料开发的硫化物固态电解质LPSO具有低成本的优势..............................................................13图12：预计第二代硫化物固态电池将于2030年左右实现商业化.........................