新能源电池新技术之六：锂金属负极：负极理想形态，助力突破能量密度

锂金属负极：负极理想形态，助力突破能量密度 新能源电池新技术之六 2025年10月22日评级领 先 大 市评级变动：维持 投资要点： 锂金属负极是负极材料的理想形态，助力突破能量密度天花板：当前锂离子电池的能量密度瓶颈明显，石墨负极375mAhg−1的理论比容量构 成 了 电 池 能 量 密 度 瓶 颈 ， 金 属 锂 凭 借 其 超 高 的 理 论 比 容 量（3860mAhg−1）和极低的理论氧化还原电位，被认为是负极材料的最终方案。 锂金 属负极市场 空间超百亿 元：2024年 全球 固态电池出货量 达到5.3GWh，同比大幅增长4.3倍，全部为半固态电池，预计到2030年全球固态电池出货量将达到614.1GWh，若以锂金属负极双面厚度40μm计算，对应2030年锂金属负极需求10821.7吨，对应市场空间为108.2亿元。 副反应、膨胀、锂枝晶是锂金属负极的三大技术难题：锂金属负极的实际应用受制于副反应、膨胀、锂枝晶是锂金属负极的三大技术难题，通过三维结构化负极设计、金属锂基合金化设计、原位电解液工程和人工SEI膜构成等方法可对其进行改性。 杨 鑫分 析师执业证书编号:S0530524050001yangxin13@hnchasing.com 相关报告 制备工艺上，轧制法较为成熟，熔融法潜力较大：当前锂金属负极的制备工艺包括挤压轧制法、气相沉积法、电化学沉积法和熔融法。挤压轧制法是已经工业化应用的金属锂负极制备方法，而熔融法的应用在锂金属阳极生产领域具有潜力。通过综合考量工艺性能、经济性和质量潜力，熔融法加工工艺获得最高综合评分，但其技术成熟度水平相对较低，需要进一步提升技术成熟度水平。 18月 电 池 月 度 数 据 点 评 ：8月 电 池 产 量139.6GWh，同比增长37.3%2025-09-17 多类企业在锂金属负极领域均有布局：全球电池龙头宁德时代已发布自生成负极技术，体积能量密度提升60%，重量能量密度提升50%；金属锂产能全球第一的赣锋锂业已实现300mm宽幅超薄锂带量产；跨界布局复合集流体的英联股份，锂金属负极材料已送样头部企业；天铁科技已获得铜锂复合带4亿元采购订单。 投资建议：锂金属负极是负极材料的理想形态，能够助力突破电池能量密度的天花板，我们看好其在未来的发展前景。随着固态电池产能的落地和规模应用，锂金属负极的研发和应用进展也会受益。我们维持对行业的“领先大市”评级，建议跟踪固态电池产能落地和批量化应用的进展，同时关注锂金属负极技术方面的最新进展和订单的落地 情况。建议关注以下几类公司：1）技术领先，布局固态电池和锂金属负极的电池企业，重点关注电池龙头企业宁德时代；2）从事锂相关业务且布局了锂金属负极的企业，这类企业在锂资源和加工方面具备天然的优势；3）深耕材料技术的负极企业，这类企业对材料在电池的应用和界面化学具备深刻的理解；4）精通箔材加工和各类沉积技术的电池集流体相关企业。 风险提示：锂金属负极技术攻关不及预期；新技术替代风险；上游原材 料价格波动风险；固态电池产能释放不及预期。 内容目录 1锂金属负极：负极材料的理想形态，助力突破能量密度天花板.................................5 1.1金属锂是负极材料的最终方案..........................................................................................................51.2锂金属负极市场空间：2030年需求有望超百亿..........................................................................62技术面临的问题及改善策略......................................................................................62.1锂负极面临的问题：副反应、膨胀、锂枝晶...............................................................................62.2锂金属负极的改性方法.......................................................................................................................92.2.1三维结构化负极设计.....................................................................................................................92.2.2金属锂基合金化设计...................................................................................................................102.2.3原位电解液工程...........................................................................................................................112.2.4人工SEI膜构建...........................................................................................................................143制备工艺：轧制法较为成熟，熔融法潜力较大........................................................153.1挤压、轧制：成熟的工业化生产工艺...........................................................................................153.2气相沉积技术：新型工艺创新技术...............................................................................................173.2.1电子束真空蒸镀...........................................................................................................................173.2.2脉冲激光沉积................................................................................................................................183.2.3溅射沉积.........................................................................................................................................183.2.4热蒸发镀.........................................................................................................................................193.3熔融法：另一种极具前景的技术....................................................................................................193.4电化学沉积：兼具厚度可控性和工业化可行性.........................................................................203.5制备工艺对比：轧制法较为成熟，熔融法潜力较大................................................................214相关标的................................................................................................................244.1宁德时代：电池龙头公司，已发布自生成负极技术................................................................244.2赣锋锂业：金属锂产能全球第一，已实现300mm宽幅超薄锂带量产..............................254.3英联股份：跨界布局复合集流体，锂金属负极材料已送样头部企业.................................264.4天铁科技：铜锂复合带已获得4亿元采购订单.........................................................................275投资建议................................................................................................................286风险提示................................................................................................................28 图表目录 图1：不同负极材料的电势和理论比容量对比..............................................................5图2：锂负极存在的问题..............................................................................................7图3：锂金属负极表面SEI膜成分组成.........................................................................7图4：SEI膜的构成与锂离子的运输过程......................................................................7图5：锂金属的沉积和溶解过程中锂枝晶及死锂的形成过程.........................................8图6：3D复合锂负极的制备过程..................................................................................9图7：三维铜的集流体的电场情况..............................................................................10图8：多孔铜集流体.............