全固态电池发展现状及投资逻辑
核心观点
- 固态电池是大势所趋:相较于传统液态锂电池,固态电池具有更高的安全性、能量密度和空间利用率,是锂电池发展的长期趋势。
- 硫化物路线为主流:目前全固态电池技术路线聚焦于硫化物体系,其优势在于室温下最高的电导率、优异的机械性能和延展性。
- 性能目标明确:以比能量400Wh/kg、循环寿命1000次以上为目标,确保2027年实现轿车小批量装车,2030年实现规模量产。
关键数据
- 硫化物电解质类型:主要包括玻璃型、玻璃-陶瓷型、硫代锂超离子导体型、硫银锗矿型和锂锗磷硫型等,其中硫银锗矿结构(如锂磷硫氯)因成本低、电导率高、合成简单等优势成为主流。
- 硫化物电解质性能挑战:空气稳定性差、电化学窗口窄、界面性差等问题需要通过氧掺杂、包覆层等方案改进。
- 硫化物电解质制备工艺:固相法(包括高能机械球磨法、球磨-烧结联用法和简单固相烧结法)更易得到离子电导率高的电解质,液相法(包括悬浮液法和溶解-沉积法)更易于规模化生产。
- 硫化锂性能要求:纯度是核心指标,对硫化物电解质的制备效果有重要影响,需要关注白度、物相纯度、多硫含量、水分含量以及碳杂质含量等。
- 硫化锂制备工艺:主要包括锂硫化合工艺、H2S中和工艺、水合肼还原工艺、液相复分解工艺和热还原路线,其中锂硫化合工艺、碳热还原工艺、水合肼还原工艺和液相复分解工艺的综合优势较为明显。
- 硫化锂需求:预计2030年硫化物固态电池出货量达117GWh,对应电解质需求约5万吨,对应硫化锂需求2万多吨。
竞争格局
- 硫化锂/硫化物电解质参与者众多:包括锂电龙头企业(赣锋锂业、天齐锂业、容百科技、恩捷股份等)、初创企业(深圳固研、广州博粤、中科固能等)和半导体领域企业(杭州凯亚达、四川全固态等)。
- 硫化锂格局优于电解质:由于电化学核心配方壁垒,电池厂自研较多,竞争相对激烈;硫化锂壁垒更高,电池厂自研少,未来竞争将更激烈。
投资建议
- 关注具备独特工艺、产品性能突出的企业:如厦钨新能、上海洗霸(有研稀土的技术)、华盛锂电等。
- 关注各路线的降本走向:如华盛锂电、海辰药业、容百科技、天齐锂业、赣锋锂业、恩捷股份等。
风险提示
- 量产不及预期
- 降本不及预期致使市场拓展不及预期
- 路线竞争风险