固态电池行业深度

1、会议信息 时间：6月25日参会人：HJ 2、全文摘要 固态电池被视为锂电技术的重要发展方向，近期获得资本市场高度关注。随着磷酸铁锂渗透率的提升，锂电行业在2019年达到顶峰后，因产业链从紧张过渡到宽松，面临盈利压力。固态电池因其高能量密度、安全性和温度适应性，被看好在低空经济、人工智能等领域应用。固态电池产业链迅速发展，设备商和技术提供商发挥关键作用。国家新国标推动了固态电池的发展，预计到2027年实现小批量量产，2030年进入大规模产业化。固态电池市场潜力巨大，特别是在电动汽车、无人机和机器人领域。 3、问答回顾 问：固态电池在锂电行业中的重要性为何？固态电池相较于传统液态锂电池有何优势？ 答：固态电池是电信行业锂电领域的重要技术发展方向，近期受到资本市场的高度认可。在过去的几年里，锂电行业经历了大幅波动，尤其是磷酸铁锂渗透率提升带动了整个电池市场快速发展。然而，自2022年中旬起，行业供给从紧张转为宽松，导致经营压力增大，盈利下滑甚至亏损。因此，固态电池因其能适应未来更复杂的应用场景和高能量密度、安全性、温度适应性等要求，在当前行业急需突破点的背景下，对锂电行业未来发展具有重要作用。固态电池在产品性能上更适合未来锂电池的应用场景，特别是在低空经济、人工智能等领域的复杂运动场景中，对电池的能量密度、安全性、温度适应性等提出了更高要求。相较于传统液态锂电池200至300瓦时每公斤的能量密度水平，主流的聚合物氧化物固态电池路线已实现明显升级， 并且未来的硫化物等高端路线有望将整体能量密度提升至400甚至500瓦时每公斤，适应更复杂的地形和环境条件，显著扩大锂电池适用范围，并通过更好的性能和价格优势传导至终端市场。 问：固态电池产业链目前的发展状况如何？ 答：目前，固态电池产业链各环节如固态电解质材料、终端电池公司及汽车公司都在进行大量布局。尽管半固态固态电池技术相对成熟，规模化能力较强，但全固态电池实现装车还需一段时间。设备厂商在这一过程中扮演了关键角色，因为固态电池对原材料加工难度和体系改变要求更高，使得设备价值量和技术壁垒显著提升。预计从2023年下半年开始，设备和材料公司将进入定点的关键期，随着产业链规模化拓展，相关技术阿尔法能力将得到凸显。 问：固态电池如何从可选需求转变为刚性需求，并在什么场景下有显著增量市场开启的结论？ 答：固态电池通过AR巨声技能的泛化应用，在人形机器源的能量痛点分析以及地空经济对航空锂电明确指标要求的背景下，报告认为固态电池在整体锂电池贝塔情景下具有阿尔法增量的优势。特别是在AR赋能的新场景中，千亿增量市场得以开启。 问：固态电池相较于液态电池的核心优势是什么？固态电池在安全性和低温性能上有哪些突出表现？ 答：固态电池的核心优势在于其能解决液态电池在能量密度和安全性上的瓶颈问题。通过替代液态电解质，固态电池可以实现体积更小、质量更轻以及安全性提高，特别是在热失控燃烧方面的表现优于液态电池。此外，固态电池可容纳新的电极材料，如金属锂负极和特定的正极材料，从而大幅提升能量密度。固态电池在安全性能上，由于取代液态电解质，显著提升了电池的安全性，特别是在热失控和低温环境下的稳定性。低温性能方面，固态电池在宽温度范围内仍能保持固态不丧失锂离子传导功能，例如LL6已实现1000公里以上超长续航和出色的低温性能。 问：固态电池面临的主要挑战有哪些？ 答：固态电池目前面临的挑战主要包括固态电解质界面与生俱来的锂离子电导率问题，尤其是聚合物和氧化物方面的电导率较低；同时，固态电池的量产难度受制于技术和成本，比如硫化物相关的有毒易燃易爆风险增加了制造难度和成本。尽管如此，半固态电池有望率先实现量产，其成本端可通过诸多环节实现间接降本。 问：在固态电解质技术发展中，聚合物路线有何值得关注的特点和潜在优势？固态电解质技术路线选择时，为何不能过早下定论，并且当前聚焦度最高的技术路线是什么？ 答：聚合物路线在固态电解质技术中有被低估的可能性。尽管其稳定性相对较低且成本较高，但具有较低的加工成本和相对较高的稳定性特点。近期研究发现，通过交联改性处理后，聚合物的锂离子电导率可以接近于氧化物的电导率水平，约为3到4性能每厘米，这有助于提升电池的能量密度。此外，由于其作为有机物路线的代表，具备优秀的稳定性和界面性，能与其他电解质材料兼容，因此在可穿戴设备和小型消费类电子设备中具有一定的应用潜力。在技术收敛过程中，多种技术路线均需保持适当的关注度，因为从五年至十年的时间维度看，各技术路线往往会面临选择问题。成本安全性及产业主导地位等因素要求不能过早决定。目前，硫化物路线最受关注，尤其日韩企业集中研发此方向，因其拥有超高室温锂离子电导率和良好机械加工性能。 问：硫化物固态电解质的制备方法及其面临的安全挑战有哪些？ 答：硫化物固态电解质的制备方法包括固相法、溶液法、扩散法等大约四五种路线，但在制备过程中需要在惰性气氛中全程保护以确保材料稳定性，避免剧毒易爆物质如硫化氢对设备和成本造成压力。目前倾向于采用高能球磨法，并且气象合成法也在引入中，值得重点跟踪。构建稳定的电极与固态电极界面对于全固态硫化物电池至关重要，可通过选择合适的导电剂、改性电解质（如电解质掺杂和形貌控制）来优化离子电导率，同时改善过固界面接触的短板问题。 问：乳化物固态电解质为何成为具有发展潜力的固态电解质路线之一？ 答：乳化物固态电解质因其与硫化物相比具有更优的高电压性能，能直接与无包覆的升级材料结合，从而实现良好的循环性能，因此被视为第四类具有发展潜力的固态电解质路线。虽然卤化物电解质因金属元素成本较高而实用性受质疑，但通过替代部分金属元素，乳化物电解质的价值也得到体现。目前，乳化物电解质通常应用于固态电池，而非单独使用来制备固态电解质 膜，常与其他固态电解质复合使用。 问：固态电池在生产工序上与液态电池有何差异？ 答：固态电池在前道工序与液态电池基本兼容，但在中后段工序存在较大区别。例如，固态电池需要通过干法工艺提高离子电导率，这导致隔膜孔径放大、强度增强，采用司法拉伸和涂附工艺。此外，固态电池还需增加纤维化工艺以提升离子电导率，相关设备环节的价值量将大幅增加，如滚压工序备量翻番，干法辊压取代湿法工艺应用于电解质成膜等。同时，固态电池还需要等离子设备、压紧设备等增量环节来解决固态界面问题并提高能量密度。 问：固态电池在新国标聚焦的领域中有什么特性契合点？固态电池何时会开始在补贴企业的技术推广中起到重要作用？ 答：固态电池的耐高温、温性、不可燃和无泄露特性，恰好契合了新国标关注的几个关键点。预计在今年四季度之前，工信部将推动固态电池以测试验证的方式，在几家补贴企业中进行新技术的技术大比拼及落地推广。 问：目前在建和规划的固态电池产能情况如何？车企对于固态电池的量产规划是怎样的？ 答：国内已建和规划的固态电池产能达到数百G瓦时，如起亚、国轩等公司设定的目标集中在2024年、2025年、2026年有里程碑式的产出规划。比亚迪、上汽、广汽等车企均计划在2026年、2027年实现固态电池的量产，这反映了产业明确的发展趋势。 问：我国固态电池制造商都有哪些布局情况？ 答：头部企业、中部企业甚至全产业链及新势力公司，包括专注于固态电池的蔚蓝清淘等企业的布局情况已经明确，其中氧化物方向的布局较多。 问：全球范围内固态电池产业的目标是什么？ 答：全球产业目标是在2027年开始进行示范性装车应用，2030年实现大规模产业化，特别是27年前后将开始集中量产。 问：为什么认为2027年是固态电池发展的黄金发展期？ 答：因为预计在2026年硫化物路线有望率先实现量产，之后随着全固态电池价格下降，固态电池产业将进入成熟期和结构化阶段。 问：固态电池从测试阶段到商业化应用需要多久？ 答：市场普遍预计固态电池要经历5到10年的发展才能实现大规模商业化应用。 问：低空经济和机器人领域对固态电池有哪些需求增加的表现？目前固态电池在低空经济和机器人领域的代表性企业有哪些布局？ 答：低空经济中的飞行器以及机器人领域对高能量密度和功率密度的电池需求增长明显，尤其是固态电池因其独特性能与飞行器和机器人的应用需求完美契合。易纬、宁德时代、蜂飞航空、福能等企业在固态电池的研发和量产上取得突破，并与相关领域企业合作，提供符合各自需求的动力电池解决方案。 问：全球新能源汽车对锂电池的需求增速如何？ 答：全球新能源汽车对锂电池的需求量增速在高基数背景下有所放缓，预计到2030年复合增长率约为11%，而储能领域的增速略高，达到27%。 问：全固态电池在2030年和2035年的预计渗透率是多少？ 答：到2030年保守预计全固态电池的渗透率能达到4%，而在2035年有望接近10%。 问：储能领域的电池需求渗透率情况如何？ 答：储能领域的电池需求渗透率相对较低，主要因为对能量密度和紧凑性要求相对较低，预计其渗透率可能只有2%左右。 问：动力电池领域的增长情况如何？在电池领域有哪些值得关注的投资标的？ 答：动力电池领域的增长也很重要，其需求量预计也会有5%左右的增长。目前电池领域技术 多元，投资标的较为分散，但主要关注设备材料相关的定金企业和配套标的，尤其是设备端的前段、中段和后段增量设备，以及材料端如电解质、硫化铝等最具成长性路线的增量材料，以及锂金属负极的关键增量材料。 问：对于估值较低且有安全边际的标的有哪些推荐？ 答：推荐璞泰来、联赢激光等主业稳健且卡位特殊的配套电池厂商金龙鱼、冠盛。此外，对于全固态电池路线的技术收敛期，需要紧密跟踪固态电解质及其上游材料的相关企业，如三强新材、上海洗霸、有研新材以及硅基负极的源力股份、天籁科技。 问：在正极材料方面有哪些值得关注的进展？ 答：正极材料方面关注富锂锰基的迭代升级，多孔材料也有望实现升级。在标的方面，以硫化物为代表的项目因其性能价值高且被机构广泛认可而优先考虑。 问：对于设备端有哪些推荐的标的？ 答：设备端推荐耐克诺的干法辊压设备和等低压设备，在前段和中段工序中有明显优势；同时关注投部的先捣银河红工科技在电池除磷的全国带电电池产线交付上表现。 问：金属锂领域有哪些值得关注的企业？ 答：英联股份是去年推荐过的金属锂标的，今年利润有望转正，其在锂金属负极领域通过传统铝箔铜箔良率提升和产线投产，实现了率先的工艺突破，并已布局中度锂金属技术，预计今年内将交付新型材料。此外，公司设备深度绑定日本艾帕科，并与具备PPT设备经验的企业合作，不仅在固态电池中度锂铝金属方面有布局，还拓展到了固态电池其他环节。